與傳統(tǒng)的電容器和電池相比,超級(jí)電容器是一種新型的電化學(xué)儲(chǔ)能裝置。電極材料、隔膜和電解液是超級(jí)電容器的重要組成部分,而電極材料對(duì)其最為重要。在眾多的電極材料中,聚苯胺具有原料廉價(jià),合成簡(jiǎn)便,以贗電容方式儲(chǔ)存能量,并且形貌易于調(diào)控的優(yōu)點(diǎn)。本文采用化學(xué)氧化法制備了介孔交聯(lián)聚苯胺、納米纖維狀的酸性紅27交聯(lián)聚苯胺、納米珊瑚狀日落黃摻雜聚苯胺和聚苯胺/石墨烯纖維復(fù)合材料,并對(duì)其性能進(jìn)行優(yōu)化。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）以過硫酸銨為氧化劑,對(duì)苯二胺與三苯胺為交聯(lián)劑,十二烷基硫酸鈉為軟模板與表面活性劑,通過化學(xué)氧化聚合法制備了介孔交聯(lián)聚苯胺。利用傅里葉變換紅外光譜儀、紫外可見分光光度計(jì)、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、熱重分析儀及X射線粉末衍射儀等儀器對(duì)介孔交聯(lián)聚苯胺的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征與分析。利用電化學(xué)工作站研究了介孔交聯(lián)聚苯胺的電化學(xué)性能。研究表明,當(dāng)十二烷基硫酸鈉與苯胺的投料摩爾比為5:1時(shí),介孔交聯(lián)聚苯胺的比電容為516F/g（2A/g）,并且在循環(huán)2000次后介孔交聯(lián)聚苯胺的比電容保留了73.2%的初始比電容。（2）以酸性紅27作為交聯(lián)劑和摻雜劑,通過化學(xué)氧化聚合法制備了納米纖維狀酸性紅27交聯(lián)聚苯胺,然后對(duì)... 

【文章來源】：福州大學(xué)福建省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２雙電層電容器的儲(chǔ)能機(jī)制圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｅｎｅｒｇｙ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ＥＤＬＣ??

雙電層電容器的儲(chǔ)能容量與比表面積的大小有關(guān)，比表面積的增大會(huì)改善雙電層??電容器的電化學(xué)性能，從而使其具備較高的能量密度。雙電層電容器儲(chǔ)能儲(chǔ)能機(jī)制如??圖１－２所示。??此外，由于雙電層電容器電極材料發(fā)生非法拉第過程，而不是化學(xué)反應(yīng)，電極材??料在充電和放電期間表現(xiàn)出的體積膨脹可以完全避免，并且使得電容器快速地吸收能??量，更快地傳輸能量和具備更好的功率性能。雙電層電容器和電池之間是有差異的，??雙電層電容器可以承受數(shù)百萬次充放電循環(huán)，而不像電池只可以承受數(shù)千次的充放電??循環(huán)。但是，由于雙電層電容器的非法拉第充放電機(jī)制，這也就造成了雙電層電容器??相對(duì)于電池和贗電容電容器其能量密度是較低的，所以現(xiàn)在研宄人員都在著手于改善??這個(gè)缺點(diǎn)。??＿?—??１｜????ｔＫｉｔ?＿?＿?可後化電梭＼?電》液??＋?：｜?ｉ－??？０？＋?１￥?１：??〇?？?放電?＋Ｑ?＿??④?ｅ?＋????｜?一??魏Ｓ！??ｙｙ？?ｙ／?ｉ??—?ｚ?——?＼????、?Ｗ—￥、??｜．無外時(shí)電佗?２■旮外加電痗ａｔ亀位??圖１－２雙電層電容器的儲(chǔ)能機(jī)制圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｅｎｅｒｇｙ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ＥＤＬＣ??１．２．２．２贗電容電容器的儲(chǔ)能機(jī)理??與雙電層電容器相比，贗電容電容器是通過法拉第反應(yīng)來存儲(chǔ)能量。贗電容電容??器的儲(chǔ)能機(jī)制如圖１－３所示。當(dāng)贗電容電容器工作時(shí)

贗電容電容器的有前景的電極材料之一［２Ｇ］。??１．３．１聚苯胺的結(jié)構(gòu)??１９８７年，ＭａｃＤｉａｒｍｉｄ等［２１］提出苯醌式結(jié)構(gòu)共存的模型，見圖１－４。ｙ表示聚苯胺??的氧化還原程度，在０－１之間取值，這種苯醌式結(jié)構(gòu)的狀態(tài)會(huì)隨ｙ的變化而發(fā)生改變。??當(dāng)ｙ＝０時(shí)，聚苯胺為全氧化態(tài)（ＰｅｍｉｇｒａｎｉｌｉｎｅＢａｓｅ，ＰＢ）；當(dāng)ｙ＝ｌ時(shí)，聚苯胺為全還??原態(tài)（ＬｅｕｃｏｅｍｅｒａｌｄｉｎｅＢａｓｅ）；當(dāng)ｙ取１／２，聚苯胺為處于本征態(tài)［２２，２３］。??災(zāi)１４４〇＾卜??［?ｙ??圖１－４聚苯胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)式??Ｆｉｇ．?１－４?Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ??６??

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]鈷離子摻雜聚苯胺及其納米復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 葉蕾蕾.福州大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3502210