聚苯胺介孔复合材料的研究

发布时间：2017-12-15 14:40

  本文关键词：聚苯胺介孔复合材料的研究

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【摘要】：随着科学技术和经济的进步,电脑、移动通讯设备以及其他电子设备非常迫切需要一种高性能的能量储存装置。作为常用的能量储存装置,即使传统电容器有着高的功率密度,然而它的能量密度非常低。电池在使用寿命上显然是效率不高。因此超级电容器作为一个高性能的能量储存装置,由于其在信息技术、混合动力电动车上的广泛应用,已经引起了研究者们明显的注意。电极材料在超级电容器中起着关键性的作用,聚苯胺由于其良好的环境稳定性、理论容量大、高功率密度等优点,一直是各国研究者研究的热点。但是其较小的比表面积、可加工性差等缺点限制了聚苯胺的实际应用。因此,将聚苯胺与其他材料进行复合来提升比表面积和加工性能成为研究人员常用的手段。本文中不仅将聚苯胺与二氧化硅复合得到大比表面积的复合材料而且发现了另一种提升聚苯胺复合材料电化学性能的方法(引入还原性电解质)并进行了深入探究。主要内容如下：(1)选用有序的短通道的SBA-15作为模板,通过创新的浸渍聚合的方法合成了新型的聚苯胺／介孔SBA-15纳米复合材料电极。引发剂先被引入到介孔材料孔道当中,然后引发苯胺单体的聚合。聚苯胺在复合材料的表面和孔道内部都存在而且内外相互连接,形成良好的导电通路和大的比表面积。这些特征使纳米复合材料有着优秀的电化学性能,比电容值在0.5A.g1条件下能够达到1598F.g1。(2)合成了高比表面积的介孔二氧化锰用于催化苯胺并与聚苯胺进行复合。碘化钾创新性的引入到电解液当中来增强电化学性能。目前,还没有其他人将碘化钾硫酸溶液作为聚苯胺/介孔二氧化锰电极材料的电解液。我们还探究了复合材料在不同KI电解液浓度下(0.05,0.1,0.2,0.5,1mol·-L-1)的比电容值。通过碘化钾硫酸电解液,我们不仅得到了高比电容值,而且找出了KI最有效的作用浓度。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ317;TB332

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本文编号：1292352