以金属有机骨架材料HKUST-1为模板制备多孔聚苯胺电极及其超级电容器性能研究
本文选题:超级电容器 + HKUST- ; 参考:《电化学》2017年01期
【摘要】:以涂敷在碳布基体上的金属有机骨架多孔材料HKUST-1为硬模板,使用单极脉冲法沉积聚苯胺制备了具有电活性的多孔复合电极Micro-PANI/CC,同时以空白碳布(Carbon Cloth,CC)为基体制备了聚苯胺电极PANI/CC,并研究、比较了它们的电化学电容器性能.使用XRD、SEM分析了所得电极的结构,结果显示电极Micro-PANI/CC表面具有大量的纳米孔状结构.在0.5 mol·L~(-1)硫酸为电解液的体系中测试了循环伏安、恒电流充放电、阻抗以及稳定性等特性,在扫速为2 mV·s~(-1)时,电极Micro-PANI/CC和PANI/CC的比电容分别为895.6 F·g-1和547.6 F·g~(-1),在其它测试条件相同的情况下,前者的比电容保持在后者的1.64倍以上,且具有更好的倍率特性、更低的电阻和较好的稳定性等特点,说明这种以HKUST-1为模板形成的多孔聚苯胺更适于超级电容器电极材料.
[Abstract]:HKUST-1, a porous metal-organic framework material coated on carbon cloth substrate, was used as hard template. The electroactive porous composite electrode Micro-PANI- / CCC was prepared by unipolar pulse deposition of Polyaniline, and the PANI- / CC-based Polyaniline electrode was prepared using blank carbon ClothCCs as the substrate. The properties of their electrochemical capacitors were studied and compared. The structure of the electrode was analyzed by XRD-SEM. The results show that there are a large number of nano-porous structures on the Micro-PANI/CC surface of the electrode. The characteristics of cyclic voltammetry, constant current charge and discharge, impedance and stability were measured in a system with 0.5 mol L ~ (-1) sulfuric acid as electrolyte. The specific capacitance of Micro-PANI/CC and PANI/CC are 895.6 F g -1 and 547.6 F g ~ (-1), respectively. Under the same test conditions, the specific capacitance of the former is more than 1.64 times that of the latter, and the former has better rate characteristics, lower resistance and better stability. The results show that the porous Polyaniline based on HKUST-1 is more suitable for electrode material of supercapacitor.
【作者单位】: 太原理工大学化学工程系;
【基金】:国家自然科学基金项目(No.21476156) 山西省自然科学基金项目(No.2014011012-05)资助
【分类号】:O627;TM53
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