化学聚合法制备电容器用聚吡咯

采用化学聚合法制备电容器用聚吡咯,研究了不同的氧化剂和掺杂剂对PPY电导率的影响,并利用TGA,DSC,FT-IR等分析手段,对聚吡咯的热老化性质进行研究,结果表明聚吡咯在有氧条件下热老化比无氧时快很多.     

化学氧化法制备聚吡咯的最优条件摸索

对化学氧化法制备导电聚合物聚吡咯的最优制备条件进行了摸索,通过万用表测试聚吡咯产物的电阻值,得到聚吡咯材料的导电性能.结果表明,表面活性剂的种类、氧化剂种类、聚合反应时间、聚合反应温度等对所制备的聚吡咯材料的导电性能有较大的影响.研究表明制备聚吡咯导电聚合物的最优条件是:使用苯磺酸钠为表面活性剂、Fe Cl_3为氧化剂、吡咯单体与表面活性剂的物质的量比为3∶1、吡咯单体与Fe Cl3的物质的量比为1∶3,在冰水浴的实验条件(约为3~5℃)下,聚合反应12 h.     

基于聚吡咯/棉织物电极的超级电容器固态电解质的研究

以聚吡咯/棉织物为电极,H3PO4和PVA-1750分别为基础电解质和凝胶物质,研究电解质的黏度和电导率性能.研究发现,随时间的推移,电解质的黏度增加,同时其离子电导率与电化学特性减弱,而加入质量分数为12%的吡啶后,可使电解质的黏度和电导率分别稳定在1.1Pa·s和53mS/cm左右,且电化学特性的稳定性得到明显的改善.对组装完成的固态超级电容器进行各项电化学测试发现,体系恒流充放电1 000次后的电势保持率为98%,循环伏安曲线在-0.3~0.7V的电势窗口内能够保持稳定,比电容最高可达13.8F/g,表现出良好的电容特性.     

化学氧化聚吡咯的结构及导电性的研究

本文通过元素分析、X射线光电子能谱(xps)、富里哀变换红外光谱(FTIR)及固体~(13)C核磁共振(~(13)C NMR)等测试方法,对化学氧化聚吡咯的导电性及化学结构作了详细探讨。实验结果表明,在氧化态的聚吡咯中,平均每四个吡咯环带有一个负离子(Cl~-),大分子链上的正电荷分布在氮原子上,各吡咯环主要以α-α相连接。经还原剂处理后。聚吡咯的电导率下降了7个数量级,这与大分子链上正电荷的变化有关。     

新型铝电解电容器中导电聚吡咯对电极的形成

研究了在铝电解电容器介质表面形成导电聚吡咯膜作为电容器对电极的方法。导电聚吡咯的沉积分为两个步骤。首先用化学聚合方法在介质膜上形成一薄层导电聚吡咯大此基础上再进行电化学聚合。实验分析了聚合条件对聚吡咯电导率的影响。制备出电导率力１０Ｓ／ｃｍ的聚吡咯膜和以此为对电极的新型固体铝电解电容器。     

化学氧化法合成聚吡咯膜导电性的研究

采用化学氧化法直接在玻璃表面制备了导电聚吡咯膜（PPy）。利用四探针技术测试了材料的电导率,对影响其电导率的因素进行了讨论,并对其导电机理进行研究。结果表明,氧化剂用量、反应温度、反应时间、掺杂剂的种类等对最终所得材料的导电性能及结构形态有较大的影响。以苯磺酸钠作掺杂剂,FeCl3/Py摩尔比为1∶0,冰浴条件下所得材料电导率最高,为58.82S/cm。     

聚吡咯的制备、表征及气敏性研究

采用化学氧化法在4种不同的反应体系中制备了聚吡咯.采用红外分析、热重分析手段初步分析了4种产物的结构和热稳定性.结果表明,溶剂或氧化剂的不同均影响产物的结构及性能.在无水乙醚为溶剂的体系中得到的聚吡咯(PPy-2)无过氧化现象且热稳定性较好.对PPy-2进行元素分析、SEM和TEM分析,并研究了其对乙醇、丙酮、CO,H2,NH3,H2S和NOx等多种气体的气敏性能.结果发现,PPy-2对NH3,H2S,NOx3种气体有较好的选择性.同时讨论了PPy-2的气体敏感机理.     

氢氧化铜/过氧化聚吡咯修饰电极的制备及其对葡萄糖的催化氧化

采用循环伏安法制备了氢氧化铜/过氧化聚吡咯膜修饰电极(Cu(OH)2/PPyox/CCE),并对其进行了表征。研究了该修饰电极对Glu的电催化氧化活性。结果表明,该修饰电极对Glu的氧化具有良好的电催化活性。在优化条件下,安培法检测Glu的线性范围为2.0×10-7～1.2×10-3mol.L-1,灵敏度最高为2500.0μA.mmol-1.cm-2,检出限(3Sb)为1.0×10-7mol.L-1,加标回收率为96.5%～100.6%。该方法已用于血清中葡萄糖含量的测定。     

导电聚吡咯电极的现场红外光谱

利用循环伏安法，现场红外反射光谱法研究了电聚合的聚吡咯膜电极在电化学氧化还原过程中性质和结构的变化。结果表明，聚吡咯膜电极在电化学氧化还原过程中呈现薄层电极的特点，聚吡咯中每１２个吡咯单元中有１个单元参加反应。     

超级电容器电极材料研究进展

超级电容器因其高功率密度、长循环寿命,兼具传统电容高功率密度和电池高能量密度的优点,引起了人们的极大关注.超级电容器电极材料种类繁多,按储能原理可以分为双电层超级电容器、赝电容超级电容器和电池型超级电容器三类.双电层超级电容器介绍了几类主流的双电层电极材料的研究现状,同时很多研究者将赝电容电极材料和电池型电极材料混为一谈,本文对这两类材料的不同从原理上进行了区分,介绍各自的代表性材料,最后展望了超级电容器电极材料未来发展趋势.     

超级电容器电极材料研究型化学实验的教学探讨

文章结合超级电容器电极材料研究型化学实验,采取实验结合理论的方式介绍Ni(OH)2电极材料的制备方法设计、结构表征及电化学性能测试,使学生更加直观地了解前沿热点超级电容器电极材料的研究方法,激发学生对研究型化学实验的探究兴趣,培养学生的创新能力。     

Facile synthesis of polypyrrole nanowires for high-performance supercapacitor electrode materials

Polypyrrole nanowires are facile synthesized under a mild condition with FeCl_3 as an oxidant. Polypyrrole nanowires with the width of 120 nm form many nanogaps or pores due to the intertwined nanostructures. More importantly, PPy nanowires were further applied for supercapacitor electrode materials.After electrochemical testing, it was observed that the PPy nanowire based electrode showed a large specific capacitance(420 Fg~(-1), 1.5 Ag~(-1)) and good rate capability(272 Fg~(-1), 18.0 Ag~(-1)), which is larger than that of most of published results. The as-prepared electrode can work well even after 8000 cycles at 1.5 Ag~(-1).     

弱结晶二氧化锰超级电容器充放电分析

以等物质的量的高锰酸钾和乙酸锰为原料,采用机械化学法制备出弱结晶型α-MnO2超级电容器电极材料.在1.2V电压内,200mA·g-1电流密度下对对称型超级电容器进行恒流充放电测试.采用XRD法、循环伏安及交流阻抗法对充放电前后电极材料的结构以及电化学性能进行表征,首次采用求斜率法对充放电曲线分析.结果表明:超级电容器表现出法拉第电容与双电层电容的双重特征;在循环过程中,电化学惰性物质Mn3O4生成,循环伏安图中氧化还原峰逐渐消失;充放电曲线的法拉第电容特征逐渐消失而接近双电层电容理想曲线;超级电容器的比容量、等效串联电阻发生了对应的变化,其最大电极比容量达到416F·g-1,经过近500次循环后,比容量为220F·g-1.     

超级电容器工作电解质的研究概况

介绍了超级电容器工作电解质中的水系电解液和有机电解液的特点及研究成果，简要说明了固体电解质和凝胶电解质的特点．其中水系电解液研究较成熟，尤其是酸性和碱性电解液，但其腐蚀性强，电压窗口低，而后三者分解电压高，尤其固体电解质和凝胶电解质，使超级电容器向着小型化、超薄型化发展成为可能．     

超级电容器RuO_2·nH_2O电极材料的热处理工艺

以RuCl_3·3H_2O水溶液为电沉积液,采用直流一示差脉冲组合电沉积技术制备超级电容器用钽基RuO_2·nH_2O薄膜阴极材料.借助扫描电镜、X射线衍射仪和电化学分析仪,研究RuO_2·nH_2O薄膜的微观形貌、物相结构、循环伏安和充放电性能.实验结果表明:RuCl_3H_2O先驱体经热处理后转变成RuO_2·nH_2O薄膜,呈不定形结构时能获得较大的比电容;随着热处理温度的升高,薄膜材料的附着力提高,RuO_2·nH_2O薄膜由不定形结构向晶体结构转变,随之薄膜的比电容下降;在300℃热处理的RuO_2·nH_2O薄膜电极材料,其比电容为466 F/g,薄膜与钽基体的附着力为11.3 MPa,薄膜的单位面积质量为2.5 mg/cm~2,1 000次充放电循环后比电容为循环前的93.1%.     

MOF基多孔炭的制备及其在超级电容器中的应用

金属有机框架材料(MOFs)由于其具有较高的比表面积,可调节的孔隙结构,以及结构、功能多样性,使其作为前驱体在电化学等方面具有广阔的应用前景.采用水热法合成了金属有机框架材料[Zn₃(bpdc)₃(bpy)]·2DMF·4H₂O](ZBB),并以此为前驱体,通过炭化-活化法制备了多孔炭ZBBC-T-A,研究了不同炭化温度,不同的炭碱比对多孔炭微观结构及电化学性能的影响.结果表明:多孔炭ZBBC-800-1∶3是以微、介孔为主,且最大比表面积达2 294.6 m² ·g^-1;以6 mol·L^-1 KOH为电解液,在电流密度为1 A·g^-1时,其比电容为304.8 F·g^-1;电流密度从1 A·g^-1增加到10 A·g^-1时,电容损失率为21.26%;在1 A·g^-1的电流密度下,经过5 000次循环后,电容保持率为95.85%.其能量密度为8.06 Wh·kg^-1.     

用于超级电容器电极材料的球形炭气凝胶

以2,4-二羟基苯甲酸(D)和甲醛(F)为原料,碳酸钾(C)为催化剂,采用溶胶-凝胶和乳液聚合的方法合成出球形炭气凝胶。利用SEM、粒径分布和BET测试法对样品的形貌和孔结构进行了分析。以制备的球形炭气凝胶作为超级电容器电极材料,利用恒流充放电研究其电容特性,考察了干燥方式和n_D/n_C对比电容的影响。结果表明,超临界干燥下,n_D/n_C为100的样品具有467m²/g的比表面积,孔径主要分布在2.5nm左右,在充放电电流密度为50mA/g时的比电容可达142F/g,该电极具有较好的循环性能和功率特性.     

Ag2O超级电容器的研究

用固相合成法制备Ag2O作为超级电容器材料,通过循环伏安与恒流充放电等测试手段对Ag2O电极及与作为负极的活性炭电极组成的电容进行分析.结果表明,在7mol·L-1KOH电解液中,Ag2O电极在0.15～0.35V(相对于Hg/HgO)的电压范围内表现出了法拉第电容特性.在不同电流密度下,电极比容量达427.3～554.9F·g-1,Ag2O/活性炭单体电容器比电容为42.5～61.65F·g-1.同时还对正极中Ag2O的含量及导电剂对Ag2O/活性炭单体电容器性能的影响进行了研究.     

TiO2纳米颗粒电化学后处理对超级电容器性能的改善

通过水热法以硫酸钛为钛源制备TiO2 纳米颗粒,然后将样品制成电极模拟超级电容器.1)通过SEM观察TiO2 纳米颗粒的微观形貌,其直径大小分布在30～50 nm, 并通过XRD测定TiO2 纳米颗粒的晶相结构为锐钛矿型;2)对超级电容器进行电循环处理,其比电容从10 mF/cm2增长到103 mF/cm2,并达到稳定,说明电循环处理大幅度提高了该样品的电导率;3)CV曲线中观察到一对明显的氧化还原峰,其比电容主要起源于该氧化还原反应. 恒流充放电和CV曲线计算所得比电容基本一致,阻抗谱图谱也清晰地显示了氧化还原反应所对应的极化电阻的存在.