| 题名 | 导电高分子聚吡咯复合材料的制备及其电化学性能研究 |
| 作者 | 康桂英 |
| 答辩日期 | 2016 |
| 导师 | 陈泳 |
| 关键词 | 聚吡咯 金属离子 钼酸钴 氢氧化物 掺杂 复合物 超级电容器 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 在众多的导电聚合物中,聚吡咯(PPy)因其导电率高、空气中稳定、氧化电位低和易于制备等优点,近年来已成为超级电容器电极材料的研究热点。化学掺杂改性聚吡咯或制备聚吡咯基纳米复合材料,可有效提高聚吡咯的导电性,从而改善其电容性能及循环稳定性。本文采用化学法合成了不同金属离子掺杂的聚吡咯;制备了双金属氧化物和三元金属氢氧化物分别与聚吡咯的复合材料,并对其结构和形貌进行表征,研究其电化学性能。主要研究内容及结论如下:1.在0.5 mol·L-1的不同金属离子(Na+,Mn2+,Zn2+,Fe2+和Cu2+)硫酸盐介质中,以过硫酸铵为氧化剂,合成了不同金属离子掺杂的聚吡咯,利用FT-IR、SEM、EDS、BET等检测手段对其结构和形貌进行了表征。在0.5 mol·L-1Na2SO4电解液中,对掺杂聚吡咯进行循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗的电化学性能测试。结果表明:金属离子的掺杂在一定程度上改变了聚吡咯的形貌,增大了其比表面积,且掺杂聚吡咯的比电容相对于未掺杂的有不同程度的提高。2.采用化学氧化聚合法和化学沉淀法制备了Co Mo O4/PPy和PPy/Co Mo O4两种复合材料,通过FT-IR、XRD、SEM和TEM等检测手段对复合材料的结构和形貌进行了表征。分别在0.5 mol·L-1Na2SO4和1.0 mol·L-1KOH电解液中测试了Co Mo O4/PPy和PPy/Co Mo O4电极的电化学性能。结果表明:复合材料的结构及形貌与其主材料是相似的。在电流密度为0.6 A·g-1时Co Mo O4/PPy和PPy/Co Mo O4电极的比电容分别达到了232和230 F·g-1,在电流密度为2 A·g-1时经过1000次的充放电测试,比电容的保持率分别达到了20.7%和74.6%;而纯的PPy和Co Mo O4电极的比电容分别为182和219 F·g-1,比电容的保持率分别为13%和67%。由结果可以得出,在两种复合材料中PPy和Co Mo O4发挥了协同效应,复合材料的电化学性能在一定程度上由其主材料决定。3.采用水热合成法制备了PPy/Co Ni Al-LDH复合材料,通过FT-IR、XRD、SEM、TEM、XPS、BET等检测手段对其结构、形貌和成分进行了表征。在6.0mol·L-1 KOH电解液中测试了PPy/Co Ni Al-LDH电极的电化学性能。结果表明:复合材料的结构与水滑石相似,微观形貌呈片状,比表面积远大于纯的PPy和Co Ni Al-LDH。在电流密度为0.6 A·g-1时,PPy/Co Ni Al-LDH电极的比电容达到了839 F·g-1,电流密度为6 A·g-1经过1000次的充放电测试后,比电容的保持率为最初的84%。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 66 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/91760]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 康桂英. 导电高分子聚吡咯复合材料的制备及其电化学性能研究[D]. 2016. |
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