聚苯胺纳米材料电容性能研究

以(NH4)2S2O8为氧化剂,在1 mol/L盐酸环境下化学氧化合成超级电容器用电极材料纳米聚苯胺(PANI)。在1 mol/L H2SO4溶液中考察了材料的电容性能。结果表明:在循环伏安图上出现三对氧化还原峰,分别对应聚苯胺在三种不同氧化状态间的转化以及PANI的降解。放电电流密度为(1.0,4.5,10)×10–3A/cm2时,比容量分别为654,591,525 F/g。经恒定电流10 mA充放电循环1 000次,衰减仅为初始容量的10.7%。

聚苯胺修饰碳电极电容性能研究

聚苯胺修饰活性炭(PANI C)电极既可以利用活性炭的双层电容又可利用聚苯胺的准电容,因此能够提高电极的比电容.采用循环伏安法在活性炭电极表面合成聚苯胺,并采用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等方法研究了PANI C电极的电容特性.结果表明,在1mol·L-1硫酸溶液中PANI C电极呈现较好的电容性质,比电容从碳电极的82F·g-1提高到175F·g-1;PANI C电极和碳电极组成的单体电容器比电容可达30.7F·g-1,充放电循环过程中电容器的电容值会逐渐衰减;将PANI C电极作为负极使用,可将电化学窗口由0.6V扩展至1V.

超大容量双电层电容器的研制

双电层电容器是一种功率密度高和能量密度大的新型储能元件.研究以活性炭为材料的双电层电容器的制作,对制作压力、活性物质涂载量及电解液浓度进行了研究,摸索出电容器的制作工艺.实验过程中采用循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电方法对电极和电容器进行性能测试.结论是活性炭电极在制作压力为20MPa,活性物质涂载量为30 mg/cm2,电解液为7mol/L的KOH水溶液时性能最优.实验单体小电容器的比容量可达54.01F/g.并研制出容量高达1247.32F的超大容量电容器.