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E.Frackowiak比较研究了多种导电聚合物作电极的混合型超级电容器,研究表明,当CNT的质量分数为20%时,复合电极表现出最好的性能。电子显微镜下观察,PPy和PANI都能包覆均匀CNT,但是PEDOT表现出明显的自聚趋势。电化学聚合的复合材料孔隙度明显高于原位化学聚合的复合材料。
由表1可以看出,PANI和PPy分别作为正极和负极时,比容量达到最大(320F/g)。PEDOT和活性炭分别作正负电极时,工作电压达到最大(1.8V)。此外他们认为将CNT换成乙炔黑将能得到更好的效果,原因是ECP具有更好的分散性和更高的电导率。
3.4全固态超级电容器电极
传统超级电容器都采用液态电解质,然而采用固体电解质的全固态超级电容器具有便于装配、无渗漏、自放电小等优点,因此全固态超级电容器成为研究的热点。不少人也对电极材料与固态电解质组合成的超级电容器进行了研究。全固态超级电容器研究的2个重点分别为固态电解质性能的研究和电极材料与固态电解质的界面研究。
J.M.Ko采用不同配比的H2SO4与亲水性SiO2反应,分别制备了液态、凝胶态和固态电解质,其中固态电解质的电导率可达到115×10-1S/cm。孟祥利制备了PAN基凝胶聚合物电解质及PAN基凝胶聚合物超级电容器,采用交流阻抗法测量了凝胶聚合物电解质的离子电导率,并采用交流阻抗、循环伏安、恒流充放电等测试方法研究了凝胶聚合物电解质超级电容器的性能,而且对交流阻抗谱进行了模拟分析。
结果表明,PAN基凝胶聚合物电解质的电导率在室温下可达7.54mS/cm,以活性炭为电极材料,内聚合的方式制备的PAN基凝胶聚合物电解质电容器的工作电压可达2.5V,比容量达20.6F/g。
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