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导电聚合物超级电容器电极材料

2016-06-22 08:49来源:中国新能源网关键词:超级电容器电极材料导电聚合物收藏点赞

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Murugan等[65]利用化学氧化聚合制备了PEDOT-MoO3纳米复合电极,通过对复合前后结构的测试发现两种物质在结构上产生了互补的效应,从而使得复合物比单一MoO3的电导率提高了几个数量级;在含1mol/LLiClO4的碳酸乙烯酯与碳酸二甲酯混合溶液(体积比1∶1)中测试其电容性能,得到复合电极的比容量约为300F/g比单一MoO3的比容量(约为40mF/g)提高了好几个数量级,该复合电极有望在小型器件中作为电容的电极材料

Huang等[66]制备了PEDOT-PSS-RuO2复合电极材料,先利用化学氧化聚合制备PEDOT-PSS,再将其在ITO(1cm×1cm)玻璃基底上进行旋涂,然后再通过电化学方法沉积RuO2;为了进行对比,他们还在同等条件下制备了单一的RuO2电极,将两种电极在同等条件下进行电容性能表征,在0.5mol/LH2SO4溶液中测试:单一RuO2的比容量达762F/g,而PEDOT-PSS-RuO2的比容量高达1409F/g,复合电极比容量的增加主要在于Ru3+与Ru4+间的转变,另外还与复合电极表面的RuO2颗粒增加了复合电极的有效表面积有关。

有机-无机复合在电容器电极制备中的研究成果很多[67—72],许多研究者都希望通过这种方式寻找到性能优越的电极材料,从而满足实际应用中高比容量、高能量密度和高稳定性的要求。复合电极除了可以利用有机-无机协同效应来得到有机-无机复合电极材料,还可以利用有机材料间适当的共聚反应制备复合电极材料。许多研究者[73—77]考察了苯胺、吡咯、噻吩及其共聚衍生物所得复合电极材料的电容性能,指出该方法也能制备性能较好的材料,因此复合电极势必成为人们研究的重点与热点。

7结论与展望

超级电容器的出现,缓解了能源系统中功率密度与能量密度之间的矛盾。因具有高的功率密度、较长的循环使用寿命、充放电速度快、环境友好和安全性高等优势,超级电容器的开发将会在世界范围内越来越受到重视,其应用也将会渗入到日常的生产、生活中。

导电聚合物作为一种新型的电容器电极材料,具有成本低、高比容、较短的充放电时间等优点。虽然研究工作起步较晚,却已成为了研究的焦点。导电聚合物不仅可以单独制备成高比容量的电极材料,而且还可以利用有机-无机材料间的协同作用,得到性能更佳的复合电极。无论研究单纯的导电聚合物还是其复合物,导电聚合物均会在发展电容性能更好的超级电容器中起到不可替代的作用。

原标题:导电聚合物超级电容器电极材料
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