室溫下,以二氧化錳和過硫酸銨為氧化劑,采用原位化學(xué)聚合法合成聚苯胺/中間相炭微球（PANI/MCMB）復(fù)合物。采用場發(fā)射掃描電鏡（FE-SEM）和X射線粉末衍射（XRD）對其形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。以PANI/MCMB復(fù)合物為電極活性物質(zhì),1.0mol/L H₂SO₄水溶液為電解液組裝對稱型超級電容器,用循環(huán)伏安法（CV）、電化學(xué)交流阻抗（EIS）、恒流充放電等測試手段測試超級電容器的電化學(xué)性能。結(jié)果表明,以二氧化錳為氧化劑制備的聚苯胺/中間相炭微球復(fù)合物（MPANI/MCMB）,在電流密度為0.1A/g時(shí),單電極比容量為336.4F/g。1 000次循環(huán)后比容量保持率為92.3%,比以過硫酸銨為氧化劑制備的聚苯胺/中間相炭微球復(fù)合物（NPANI/MCMB）具有更好的循環(huán)性能和更高的比容量。 

【文章來源】：功能材料. 2017年10期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖２ＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ和ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ的ＸＲＤ圖Ｆｉｇ２Ｘ－ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ／

ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ的背景電流比ＮＰＡ－ＮＩ／ＭＣＭＢ的背景電流大，說明ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ的比容量比ＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ的比容量大。這可能是ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ表面的ＰＡＮＩ納米纖維比ＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ分布更均勻、表面積更大，更有利于電解液的滲透的緣故。圖２ＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ和ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ的ＸＲＤ圖Ｆｉｇ２Ｘ－ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢａｎｄＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ圖３ＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ和ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ電極的循環(huán)伏安曲線Ｆｉｇ３ＣｙｃｌｉｃｖｏｌｔａｍｍｏｇｒａｍｓｏｆＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢａｎｄＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ２．４聚苯胺中間相炭微球復(fù)合物的交流阻抗特性分析圖４為ＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ和ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ在開路電位下的交流阻抗圖譜。圖４中高頻端與實(shí)軸的交點(diǎn)代表集流體、電容器和電解液等的歐姆電阻（Ｒｓ）的大校而高頻段的半圓部分代表電極與電解液之間的電荷轉(zhuǎn)移電阻（Ｒｃｔ），低頻區(qū)的直線斜率反映電極的電容特性。從圖４可知，兩者的Ｒｓ約為０．４Ω。在高頻區(qū)，ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ的Ｒｃｔ值約為２５Ω，明顯小于ＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ（３８Ω），其主要原因是ＭＰＡＮＩ／ＭＣ－ＭＢ中ＰＡＮＩ纖維分布更為均勻、疏松，以致ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ導(dǎo)電性提高。在低頻區(qū)，與ＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ的交流阻抗曲線相比，ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ交流阻抗曲線幾乎是一條垂直于實(shí)軸的直線，說明

，ＣＴ為總電容，Ｆ；Ｉ為測試時(shí)設(shè)置的電流，Ａ；Δｔ為放電所需時(shí)間，ｓ；ΔＶ為起始和終止電位差，Ｖ；ＣＳ為每個(gè)電極比容量，Ｆ／ｇ；ｍ１和ｍ２為分別表示兩個(gè)電極片上樣品活性物質(zhì)的質(zhì)量，ｇ。從而計(jì)算出，ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ和ＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ在電流密度為０．１Ａ／ｇ下的首次充放電單電極比容量ＣＳ分別為３３６．４和２９７．６Ｆ／ｇ，ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ復(fù)合物的比容量更大一些，這與循環(huán)伏安法測試結(jié)果是一致的。圖５ＮＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ和ＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢ電極的首次充放電曲線Ｆｉｇ５Ｆｉｒｓｔｃｙｃｌｅｃｈａｒｇｅ／ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｕｒｖｅｓｏｆＮＭＰＡ－ＮＩ／ＭＢＭＣａｎｄＭＰＡＮＩ／ＭＣＭＢｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ２．６聚苯胺／中間微球復(fù)合物的循環(huán)壽命分析在電流密度為０．１Ａ／ｇ時(shí)，對電極進(jìn)行１０００次的１０１２８２０１７年第１０期（４８）卷


本文編號：2944687