氧化还原电解液在聚苯胺/二氧化锡超级电容器中的应用

发布时间：2020-12-29 18:55

　　超级电容器是近些年才兴盛起来的一种专门用于贮存能量的装置，有节能环保等优点，因此，在未来的电化学领域中将会广泛的应用。本研究工作中所使用的PANI/SnO2复合物是通过化学氧化聚合的方法制备的，采用一系列的测试手段如：扫描电子显微镜（SEM），傅里叶变换红外光谱（FTIR），X射线衍射（XRD）和恒电流充放电（GCD），循环伏安（CV），交流阻抗（EIS）对PANI/SnO2复合材料的理化性质及电化学性能进行了研究。同时，以氢醌（HQ）和Fe3+/Fe2+电对作为氧化还原活性物质溶解在1moL L-1的H2SO4溶液中，制备了高性能的氧化还原电解液并应用于PANI/SnO2超级电容器中。主要取得如下几方面的结论：1.首先采用水热法制备出球状的SnO2，再运用化学氧化聚合的方法合成了PANI/SnO2复合物。在1moL L-1的H2SO4电解液中，0.5A g-1电流密度下，PANI/SnO2复合材料的比容量为430F g-1，能量密度与功率密度分别为53.8Whkg-1和252.8W kg-1，这些值是纯SnO2的四倍多。经过2000次循环后，复合材料的容量保留率为85.6%。2.以H... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超级电容器的分类

为样品质量的1%左右，红外吸收扫描的波数范围400~4000 cm,3.3 X 射线衍射分析（XRD）X射线衍射分析法是研究材料的组成和鉴定物质原子级结构的基本手段，可以用来确定化合物中原子是怎么排列的，可以用来测定纳米材料的晶粒大。其基本原理是利用一束单色的X射线入射到晶体上，当X射线的波长和晶体原子间距离相接近时，就会在某些特殊的角度上产生X射线衍射，最后通过分衍射线的方位、强度和形状来获得样品的点阵晶面距离、晶包大小和类型[81]。本文所用的X射线衍射仪是日本岛津公司的D/MAX-3C，采用Cu靶，Ka射线， 1.541 ，衍射角度10°~80°。4 超级电容器电极的制法及二电极体系电容器的组装4.1 超级电容器电极的制法电极的制法如图 2.1 所示：

组装后的超级电容器模型如图2.2 所示。图 2.2 二电极体系超级电容器的组装示意图组装的具体操作如下：(1) 选用之前制备好的，活性物质质量相等或相近的电极片和尼龙隔膜放在选定的电解液中浸泡一定的时间。(2) 将泡好的电极片作为超级电容器的正负极，正负极之间用尼龙隔膜隔离组装成三明治形状的电芯结构，然后压实以赶走气泡。(3) 选择合适的接触良好的超级电容器模具，滴加电解液，再按照图 2.2 所示组装好电容器。最后连接到电化学测试仪上进行电化学性能检测。

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型氧化还原活性电解质在MnO2基超级电容器中的应用[J]. 余海君,吴季怀,范乐庆,林幼贞,陈淑红,陈媛,王江丽,李斌,黄妙良,林建明.  中国科学:化学. 2012(07)
[2]硫酸溶液中电化学改性石墨电极对Fe3+/Fe2+的电催化性能与准电容特性[J]. 孙亚萍,范新庄,芦永红,徐海波.  物理化学学报. 2012(03)
[3]电解质浓度和温度对活性炭电容性能的影响(英文)[J]. 田颖,阎景旺,薛荣,衣宝廉.  物理化学学报. 2011(02)
[4]聚苯胺/活性炭复合材料的制备及电化学性质[J]. 张钦仓,宋怀河,陈晓红,孟庆函,庞自钊.  电源技术. 2008(02)
[5]含二茂铁离子液体电容器的电化学性能[J]. 孙国华,李开喜,范慧,谷建宇,李强,刘越.  物理化学学报. 2008(01)
[6]一种新型氧化还原电解液电化学电容器体系[J]. 李强,李开喜,孙国华,范慧,谷建宇.  物理化学学报. 2006(12)
[7]聚苯胺/纳米二氧化锰复合材料 Ⅰ.原位氧化合成制备[J]. 生瑜,陈建定,朱德钦.  功能高分子学报. 2004(01)
[8]双电层电容器发展现状及前景[J]. 王国庆.  电子元件与材料. 2000(01)
[9]大容量高储能密度电化学电容器的研究进展[J]. 张丹丹,姚宗干.  电子元件与材料. 2000(01)

硕士论文
[1]聚苯胺及二氧化钛纳米管基复合材料的电化学电容行为[D]. 王永刚.新疆大学 2004



本文编号：2946128