聚苯胺包覆炭黑的性能研究

本实验主要通过原位聚合方法,在苯胺的盐酸环境中,以炭黑和阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂为原料,过硫酸铵作为氧化剂,制备了炭黑/聚苯胺导电复合粒子,并对其性能测试进行了表征。在上一步的基础上,用阴离子表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)制备炭黑/聚苯胺导电复合粒子作为导电填料,分别以聚乙烯和聚乙烯-丙烯酸共聚物为基体,乙烯-乙酸乙烯酯为增塑剂,制成塑料电极板,然后进行性能测试。结果表明:聚苯胺为10%和15%时,塑料电极板具有较高的抗拉强度和较好的导电性。

过苯胺黑聚合物的双极化子态

利用改进的Ginder-Epstein模型研究聚苯胺黑的双极化子态,给出其键序波幅、芳环扭角、电子能级、理论吸收谱和电荷分布,并与极化子进行对比.结果发现双极化子激发能为3.08eV,晶格驰豫宽度涉及12格点与极化子相当;键交错驰豫深度大约为极化子的2倍,畸变中心芳环扭角高达68.35°大于极化子中心扭角的2倍.两个能隙态几乎简并,吸收谱低能峰为1.6eV.

聚苯胺在LiFePO_4/C正极中的双重功能

锂离子电池(LIB)中正极活性材料的导电率σ都很低,要减小正极的极化程度,增大活性材料的比充、放电容量和充、放电电流密度,最有效方法之一是选用高导电率的导电剂,与粘结剂混合在一起在正极中组成良好的导电网络.测试结果表明:聚苯胺(PAn)的导电率(σPAn=18.39 S/cm)大于正极中常用导电剂乙炔黑(AB)的导电率(σAB=7.77 S/cm).以PAn作为正极活性材料,不添加其他导电剂,对其进行恒电流充、放电试验(电流密度I=15 mA/g)时,其第3循环的比放电容量D3=60.8 mAh/g,充、放电效率η3=94.56%,试验结果表明:PAn在正极中兼有导电剂和活性材料的功能.以LiFePO4/C含碳复合材料作为正极活性材料,以PAn替代AB作为导电剂进行了恒电流充、放电试验,在电流密度为15 mA/g,30 mA/g,45 mA/g,60 mA/g,75 mA/g,90 mA/g和120 mA/g时,LiFePO4/C的比充、放电容量都增加了,表明正极的极化程度减小了.正极在经过较大电流密度(120 mA/g)充、放电后,再以小电流密度(15 mA/g)进行充、放电时,比充、放电容量几乎没有变化,表明经大电流(120 mA/g)充、放电后LiFePO4/C的贮锂结构没有变化.

钒电池用复合电极板的性能研究

分别以SBS、EVA、LLDPE、LLDPE/EVA为基体,以聚苯胺/导电炭黑复合粒子为导电填料,采用机械共混法制备钒电池用复合电极板,研究不同基体复合电极板的拉伸性能及其在钒电池电解液中的电化学行为.研究结果表明:以EVA为基体的复合电极板具有较好的电化学活性及耐腐蚀性,更适合应用于钒电池中.