纳米nHKUST-1/PANI超级电容器设计及性能研究
发布时间：2020-12-28 13:51
为提高金属有机框架材料HKUST-1的比电容,将纳米HKUST-1（nHKUST-1）与聚苯胺（PANI）复合,制成超级电容器（nHKUST-1/PANI）,并对其进行了循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）、恒电流充放电（GCD）和循环充放电测试。结果显示:在1 mol/L KOH溶液中,纯nHKUST-1为电极,电流密度为1A/g时,比电容值为103F/g;PANI电极的比电容值为344F/g;质量比m（nHKUST-1）∶m（PANI）为1∶1时,复合电极比电容值为238F/g,约为nHKUST电极比电容值的2.2倍;而m（nHKUST-1）∶m（PANI）为1∶2,复合电极电容值为244F/g,约为nHKUST电极比电容值的2.4倍,并且循环1 000次后,比电容值仍保持87%。
【文章来源】：陕西师范大学学报(自然科学版). 2017年04期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图２实验设计Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
（ＰＡＮＩ）＝１∶２。（２）电极的电化学性能测试。本实验中均以１ｍｏｌ／ＬＫＯＨ溶液为电解液，以对电极为铂片（１×１ｃｍ２），饱和甘汞电极为参比电极，及制备的工作电极组成三电极，并在室温下测试其电化学性能。２结果与讨论２．１ｎＨＫＵＳＴ－１及聚苯胺的表征２．１．１ＰＸＲＤ表征ｎＨＫＵＳＴ－１从图３中可以看出，实验制备的ｎＨＫＵＳＴ－１粉末显示出与模拟的ＨＫＵＳＴ－１［３４］晶体相似的衍射峰，可知实验制备的粉末是ｎＨＫＵＳＴ－１。图３ＨＫＵＳＴ－１的ＰＸＲＤ谱图Ｆｉｇ．３ＰＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＨＫＵＳＴ－１ａ．测试；ｂ．模拟。２．１．２ｎＨＫＵＳＴ－１的形貌图４为ｎＨＫＵＳＴ－１的ＳＥＭ照片，可知ｎＨＫＵＳＴ－１是边长约为５００ｎｍ的立方体。图４纳米ｎＨＫＵＳＴ－１的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．４ＴｈｅＳＥＭｉｍａｇｅｏｆｎＨＫＵＳＴ－１２．１．３ＰＡＮＩ红外光谱测试将１．２．２实验中制备的聚苯胺进行了红外表征，如图５所示。１５８６ｃｍ－１为聚苯胺中醌环的特征峰；１３８８ｃｍ－１和１３００ｃｍ－１为聚苯胺Ｃ－Ｎ键的特征峰；１１２２ｃｍ－１和８１５ｃｍ－１分别对应聚苯胺中苯环的面内及面外的弯曲振动。图５ＰＡＮＩ的红外谱图Ｆｉｇ．５ＩＲｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＰＡＮＩ２．１．４ＰＡＮＩ热重分析图６是ＰＡＮＩ的热重分析曲线。从图中可以看出，从２５℃到１００℃失重１０％，
为参比电极，及制备的工作电极组成三电极，并在室温下测试其电化学性能。２结果与讨论２．１ｎＨＫＵＳＴ－１及聚苯胺的表征２．１．１ＰＸＲＤ表征ｎＨＫＵＳＴ－１从图３中可以看出，实验制备的ｎＨＫＵＳＴ－１粉末显示出与模拟的ＨＫＵＳＴ－１［３４］晶体相似的衍射峰，可知实验制备的粉末是ｎＨＫＵＳＴ－１。图３ＨＫＵＳＴ－１的ＰＸＲＤ谱图Ｆｉｇ．３ＰＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＨＫＵＳＴ－１ａ．测试；ｂ．模拟。２．１．２ｎＨＫＵＳＴ－１的形貌图４为ｎＨＫＵＳＴ－１的ＳＥＭ照片，可知ｎＨＫＵＳＴ－１是边长约为５００ｎｍ的立方体。图４纳米ｎＨＫＵＳＴ－１的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．４ＴｈｅＳＥＭｉｍａｇｅｏｆｎＨＫＵＳＴ－１２．１．３ＰＡＮＩ红外光谱测试将１．２．２实验中制备的聚苯胺进行了红外表征，如图５所示。１５８６ｃｍ－１为聚苯胺中醌环的特征峰；１３８８ｃｍ－１和１３００ｃｍ－１为聚苯胺Ｃ－Ｎ键的特征峰；１１２２ｃｍ－１和８１５ｃｍ－１分别对应聚苯胺中苯环的面内及面外的弯曲振动。图５ＰＡＮＩ的红外谱图Ｆｉｇ．５ＩＲｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＰＡＮＩ２．１．４ＰＡＮＩ热重分析图６是ＰＡＮＩ的热重分析曲线。从图中可以看出，从２５℃到１００℃失重１０％，
【参考文献】：
期刊论文
[1]Investigating metal-organic framework as a new pseudo-capacitive material for supercapacitors[J]. Long Kang,Shi-Xiong Sun,Ling-Bin Kong,Jun-Wei Lang,Yong-Chun Luo. Chinese Chemical Letters. 2014(06)
[2]Nano/Micro HKUST-1 Fabricated by Coordination Modulation Method at Room Temperature[J]. NA Li-yan 1,2,HUA Rui-nian 2,NING Gui-ling 1 and OU Xiao-xia 2 1.State Key Laboratory of Fine Chemicals,Dalian University of Technology,Dalian 116024,P.R.China;2.College of Life Science,Dalian Nationalities University,Dalian 116600,P.R.China. Chemical Research in Chinese Universities. 2012(04)
[3]聚苯胺纳米纤维的界面聚合法合成及电化学电容行为[J]. 赖延清,卢海,张治安,李晶,李劼,刘业翔. 中南大学学报(自然科学版). 2007(06)
本文编号：2943867
【文章来源】：陕西师范大学学报(自然科学版). 2017年04期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图２实验设计Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
（ＰＡＮＩ）＝１∶２。（２）电极的电化学性能测试。本实验中均以１ｍｏｌ／ＬＫＯＨ溶液为电解液，以对电极为铂片（１×１ｃｍ２），饱和甘汞电极为参比电极，及制备的工作电极组成三电极，并在室温下测试其电化学性能。２结果与讨论２．１ｎＨＫＵＳＴ－１及聚苯胺的表征２．１．１ＰＸＲＤ表征ｎＨＫＵＳＴ－１从图３中可以看出，实验制备的ｎＨＫＵＳＴ－１粉末显示出与模拟的ＨＫＵＳＴ－１［３４］晶体相似的衍射峰，可知实验制备的粉末是ｎＨＫＵＳＴ－１。图３ＨＫＵＳＴ－１的ＰＸＲＤ谱图Ｆｉｇ．３ＰＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＨＫＵＳＴ－１ａ．测试；ｂ．模拟。２．１．２ｎＨＫＵＳＴ－１的形貌图４为ｎＨＫＵＳＴ－１的ＳＥＭ照片，可知ｎＨＫＵＳＴ－１是边长约为５００ｎｍ的立方体。图４纳米ｎＨＫＵＳＴ－１的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．４ＴｈｅＳＥＭｉｍａｇｅｏｆｎＨＫＵＳＴ－１２．１．３ＰＡＮＩ红外光谱测试将１．２．２实验中制备的聚苯胺进行了红外表征，如图５所示。１５８６ｃｍ－１为聚苯胺中醌环的特征峰；１３８８ｃｍ－１和１３００ｃｍ－１为聚苯胺Ｃ－Ｎ键的特征峰；１１２２ｃｍ－１和８１５ｃｍ－１分别对应聚苯胺中苯环的面内及面外的弯曲振动。图５ＰＡＮＩ的红外谱图Ｆｉｇ．５ＩＲｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＰＡＮＩ２．１．４ＰＡＮＩ热重分析图６是ＰＡＮＩ的热重分析曲线。从图中可以看出，从２５℃到１００℃失重１０％，
为参比电极，及制备的工作电极组成三电极，并在室温下测试其电化学性能。２结果与讨论２．１ｎＨＫＵＳＴ－１及聚苯胺的表征２．１．１ＰＸＲＤ表征ｎＨＫＵＳＴ－１从图３中可以看出，实验制备的ｎＨＫＵＳＴ－１粉末显示出与模拟的ＨＫＵＳＴ－１［３４］晶体相似的衍射峰，可知实验制备的粉末是ｎＨＫＵＳＴ－１。图３ＨＫＵＳＴ－１的ＰＸＲＤ谱图Ｆｉｇ．３ＰＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＨＫＵＳＴ－１ａ．测试；ｂ．模拟。２．１．２ｎＨＫＵＳＴ－１的形貌图４为ｎＨＫＵＳＴ－１的ＳＥＭ照片，可知ｎＨＫＵＳＴ－１是边长约为５００ｎｍ的立方体。图４纳米ｎＨＫＵＳＴ－１的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．４ＴｈｅＳＥＭｉｍａｇｅｏｆｎＨＫＵＳＴ－１２．１．３ＰＡＮＩ红外光谱测试将１．２．２实验中制备的聚苯胺进行了红外表征，如图５所示。１５８６ｃｍ－１为聚苯胺中醌环的特征峰；１３８８ｃｍ－１和１３００ｃｍ－１为聚苯胺Ｃ－Ｎ键的特征峰；１１２２ｃｍ－１和８１５ｃｍ－１分别对应聚苯胺中苯环的面内及面外的弯曲振动。图５ＰＡＮＩ的红外谱图Ｆｉｇ．５ＩＲｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＰＡＮＩ２．１．４ＰＡＮＩ热重分析图６是ＰＡＮＩ的热重分析曲线。从图中可以看出，从２５℃到１００℃失重１０％，
【参考文献】：
期刊论文
[1]Investigating metal-organic framework as a new pseudo-capacitive material for supercapacitors[J]. Long Kang,Shi-Xiong Sun,Ling-Bin Kong,Jun-Wei Lang,Yong-Chun Luo. Chinese Chemical Letters. 2014(06)
[2]Nano/Micro HKUST-1 Fabricated by Coordination Modulation Method at Room Temperature[J]. NA Li-yan 1,2,HUA Rui-nian 2,NING Gui-ling 1 and OU Xiao-xia 2 1.State Key Laboratory of Fine Chemicals,Dalian University of Technology,Dalian 116024,P.R.China;2.College of Life Science,Dalian Nationalities University,Dalian 116600,P.R.China. Chemical Research in Chinese Universities. 2012(04)
[3]聚苯胺纳米纤维的界面聚合法合成及电化学电容行为[J]. 赖延清,卢海,张治安,李晶,李劼,刘业翔. 中南大学学报(自然科学版). 2007(06)
本文编号：2943867
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