聚苯胺基超級(jí)電容器電極材料的設(shè)計(jì)、制備及性能探究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-05 17:59
聚苯胺是一種典型的導(dǎo)電聚合物,在作為電極材料時(shí),由于其具有優(yōu)異的贗電容性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器的研究中。通過(guò)加入特殊摻雜劑,可以制備出具有特殊形貌的高性能聚苯胺電極材料;將聚苯胺與石墨烯進(jìn)行復(fù)合后,通過(guò)強(qiáng)相互作用的構(gòu)筑,可以有效地提高器件的能量密度;聚苯胺作為電極材料時(shí),其在柔性超級(jí)電容器中也能夠展現(xiàn)突出的電化學(xué)性能。本文介紹了聚苯胺的摻雜機(jī)理、導(dǎo)電機(jī)理、制備方法及在超級(jí)電容器中的應(yīng)用。圍繞聚苯胺,分別從聚苯胺電極自身的形貌設(shè)計(jì)、在苯胺共聚物和功能化石墨烯之間構(gòu)筑穩(wěn)定的相互作用、柔性超級(jí)電容器的高效構(gòu)筑三個(gè)方面入手,采用三種方法制備了電化學(xué)性能優(yōu)異的聚苯胺基超級(jí)電容器電極材料。首先,在酸性條件下利用2,2`-[(1,1`-聯(lián)苯)-4,4`-二基二-2,1-乙烯二基]雙苯磺酸二鈉鹽(CBS-X)作為摻雜劑,合成了由末端相連的羽扇形聚苯胺電極材料。利用掃描電子顯微鏡與透射電子顯微鏡驗(yàn)證了聚苯胺的該種特殊形貌,通過(guò)紅外光譜和紫外-可見(jiàn)光譜等技術(shù)對(duì)材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。討論了聚苯胺特殊形貌的形成機(jī)制,深入研究其對(duì)聚苯胺電化學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示,聚苯胺的羽扇形結(jié)構(gòu)可以明顯改善電解質(zhì)離子的傳...
【文章來(lái)源】:煙臺(tái)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:112 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 導(dǎo)電高分子簡(jiǎn)介
1.1.1 導(dǎo)電高分子的分類(lèi)
1.1.2 導(dǎo)電高分子的應(yīng)用
1.2 聚苯胺的結(jié)構(gòu)
1.3 聚苯胺的摻雜
1.3.1 聚苯胺的摻雜機(jī)制
1.3.2 聚苯胺的摻雜方法
1.4 聚苯胺的導(dǎo)電性
1.4.1 聚苯胺的導(dǎo)電機(jī)理
1.4.2 影響聚苯胺導(dǎo)電性能的因素
1.5 聚苯胺的合成
1.5.1 聚苯胺的化學(xué)氧化法聚合
1.5.2 聚苯胺的電化學(xué)聚合
1.5.3 聚苯胺聚合機(jī)理
1.6 本課題研究的目的及意義
2 羽扇形聚苯胺電極材料的可控制備及在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
2.2.3 性能表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 形貌分析
2.3.2 紅外光譜分析
2.3.3 紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析
2.3.4 元素分析
2.3.5 X射線衍射分析
2.3.6 熱失重分析
2.3.7 電導(dǎo)率分析
2.3.8 電化學(xué)分析
2.4 本章結(jié)論
3 石墨烯/苯胺共聚物復(fù)合電極材料的制備及在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3.2.3 性能表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 形貌分析
3.3.2 紅外光譜分析
3.3.3 拉曼光譜分析
3.3.4 X射線光電子能譜分析
3.3.5 電導(dǎo)率分析
3.3.6 電化學(xué)分析
3.4 本章結(jié)論
4 基于碳布/聚苯胺和碳布/MoS2柔性超級(jí)電容器的制備與表征
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
4.2.3 性能表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 形貌分析
4.3.2 能量色散X射線分析
4.3.3 X射線衍射分析
4.3.4 拉曼光譜分析
4.3.5 電化學(xué)分析
4.4 本章結(jié)論
5 結(jié)論和展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A new strategy for corrosion protection of porous stainless steel using polypyrrole films[J]. C.Garcia-Cabezon,C.Garcia-Hernandez,M.L.Rodriguez-Mendez,F.Martin-Pedrosa. Journal of Materials Science & Technology. 2020(02)
[2]聚苯胺摻雜的研究與發(fā)展[J]. 馬麗麗. 山東化工. 2017(01)
[3]聚苯胺納米纖維的合成及其在環(huán)氧樹(shù)脂中對(duì)Q235鋼的防腐蝕性能[J]. 戈成岳,楊小剛,李程,侯保榮. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2012(01)
[4]有機(jī)酸摻雜聚苯胺的制備及其結(jié)構(gòu)分析[J]. 關(guān)榮鋒,王杏,田大壘,趙文卿. 化工進(jìn)展. 2009(11)
[5]硫酸體系中快速反應(yīng)制備聚苯胺納米結(jié)構(gòu)的研究[J]. 陳挺,楊小剛,朱平,侯保榮. 化工技術(shù)與開(kāi)發(fā). 2008(04)
[6]乳液法合成磺基水楊酸摻雜納米聚苯胺[J]. 馬利,劉昊,甘孟瑜,王成章. 表面技術(shù). 2006(04)
[7]導(dǎo)電聚苯胺的合成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用[J]. 景遐斌,王利祥,王獻(xiàn)紅,耿延候,王佛松. 高分子學(xué)報(bào). 2005(05)
[8]導(dǎo)電聚苯胺的大分子功能質(zhì)子磺酸摻雜及作用[J]. 黃美榮,李新貴. 石油化工. 2003(09)
[9]導(dǎo)電高分子材料聚苯胺的研究進(jìn)展[J]. 馬利,湯琪. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(02)
[10]聚苯胺導(dǎo)電衍生物的摻雜條件和方法研究[J]. 王延敏,韋瑋. 化工新型材料. 2002(02)
碩士論文
[1]聚苯胺的合成及聚苯胺復(fù)合物的研究[D]. 何麗紅.武漢理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3170332
【文章來(lái)源】:煙臺(tái)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:112 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 導(dǎo)電高分子簡(jiǎn)介
1.1.1 導(dǎo)電高分子的分類(lèi)
1.1.2 導(dǎo)電高分子的應(yīng)用
1.2 聚苯胺的結(jié)構(gòu)
1.3 聚苯胺的摻雜
1.3.1 聚苯胺的摻雜機(jī)制
1.3.2 聚苯胺的摻雜方法
1.4 聚苯胺的導(dǎo)電性
1.4.1 聚苯胺的導(dǎo)電機(jī)理
1.4.2 影響聚苯胺導(dǎo)電性能的因素
1.5 聚苯胺的合成
1.5.1 聚苯胺的化學(xué)氧化法聚合
1.5.2 聚苯胺的電化學(xué)聚合
1.5.3 聚苯胺聚合機(jī)理
1.6 本課題研究的目的及意義
2 羽扇形聚苯胺電極材料的可控制備及在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
2.2.3 性能表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 形貌分析
2.3.2 紅外光譜分析
2.3.3 紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析
2.3.4 元素分析
2.3.5 X射線衍射分析
2.3.6 熱失重分析
2.3.7 電導(dǎo)率分析
2.3.8 電化學(xué)分析
2.4 本章結(jié)論
3 石墨烯/苯胺共聚物復(fù)合電極材料的制備及在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3.2.3 性能表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 形貌分析
3.3.2 紅外光譜分析
3.3.3 拉曼光譜分析
3.3.4 X射線光電子能譜分析
3.3.5 電導(dǎo)率分析
3.3.6 電化學(xué)分析
3.4 本章結(jié)論
4 基于碳布/聚苯胺和碳布/MoS2柔性超級(jí)電容器的制備與表征
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
4.2.3 性能表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 形貌分析
4.3.2 能量色散X射線分析
4.3.3 X射線衍射分析
4.3.4 拉曼光譜分析
4.3.5 電化學(xué)分析
4.4 本章結(jié)論
5 結(jié)論和展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A new strategy for corrosion protection of porous stainless steel using polypyrrole films[J]. C.Garcia-Cabezon,C.Garcia-Hernandez,M.L.Rodriguez-Mendez,F.Martin-Pedrosa. Journal of Materials Science & Technology. 2020(02)
[2]聚苯胺摻雜的研究與發(fā)展[J]. 馬麗麗. 山東化工. 2017(01)
[3]聚苯胺納米纖維的合成及其在環(huán)氧樹(shù)脂中對(duì)Q235鋼的防腐蝕性能[J]. 戈成岳,楊小剛,李程,侯保榮. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2012(01)
[4]有機(jī)酸摻雜聚苯胺的制備及其結(jié)構(gòu)分析[J]. 關(guān)榮鋒,王杏,田大壘,趙文卿. 化工進(jìn)展. 2009(11)
[5]硫酸體系中快速反應(yīng)制備聚苯胺納米結(jié)構(gòu)的研究[J]. 陳挺,楊小剛,朱平,侯保榮. 化工技術(shù)與開(kāi)發(fā). 2008(04)
[6]乳液法合成磺基水楊酸摻雜納米聚苯胺[J]. 馬利,劉昊,甘孟瑜,王成章. 表面技術(shù). 2006(04)
[7]導(dǎo)電聚苯胺的合成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用[J]. 景遐斌,王利祥,王獻(xiàn)紅,耿延候,王佛松. 高分子學(xué)報(bào). 2005(05)
[8]導(dǎo)電聚苯胺的大分子功能質(zhì)子磺酸摻雜及作用[J]. 黃美榮,李新貴. 石油化工. 2003(09)
[9]導(dǎo)電高分子材料聚苯胺的研究進(jìn)展[J]. 馬利,湯琪. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(02)
[10]聚苯胺導(dǎo)電衍生物的摻雜條件和方法研究[J]. 王延敏,韋瑋. 化工新型材料. 2002(02)
碩士論文
[1]聚苯胺的合成及聚苯胺復(fù)合物的研究[D]. 何麗紅.武漢理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3170332
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3170332.html
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