超级电容器有机导电聚合物电极材料的研究进展-第6页-北极星储能网

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Ana Karina Cuentas-Gallegos等采用CNT和Cs-PMo12为电极材料，用硫酸活化的Nafion膜作为电解质，组装成的超级电容器的比电容为285F/g，能量密度为57W・h/kg。研究表明硫酸的活化处理对于电介质离子导电率起到重要作用，可提高比电容和能量密度。S.A.Hashmi等对PVA-H3PO4和PMMA-PC-EC-TEAClO4共混得到的凝胶电解质进行研究发现该电解质在室温(25℃)电导率为10-4～10-3S/cm，将此电解质用于超级电容器，其比容达184F/g，能量密度达135W・h/kg。

此外关于电极材料和电解质的接触界面的研究还不足，如何活化处理提高固态电解质的离子电导率，改善电极和电解质的接触，从而进一步提高比电容和能量密度将成为今后研究的重点。

除了常见的电极材料外，还有些特殊聚合物电容器电极材料如氨基蒽醌类聚合物电极材料。氨基蒽醌聚合物尤其是PDAAQ(聚1，52二氨基蒽醌)，有着比聚噻吩更为优异的储电性能指标，发展十分迅速。采用电化学氧化法合成的PDAAQ薄膜作为电极制成的超级电容器，比能量可以达到25～46W・h/kg，比功率高达10.2～30.5kW/kg，实测电容量可以达到238A・h/kg(理论电容量高达338A・h/kg)，比聚噻吩电极材料要高很多。并且，由于PDAAQ的高结晶结构，使得制成的超电容器有着极高的循环寿命(>20000次)和极低的能量损耗(<5%)。

将氨基蒽醌聚合物与其它材料复合后，其性能还会进一步提高。采用超声化学氧化法原位聚合的PDAAQ/气相生长炭纤维(VGCF)纳米复合储能材料有着更优异的性质。纳米厚度的PDAAQ薄膜粘附在VGCF的表面，随着PDAAQ薄膜平均厚度的降低，电极的电荷转移速率会呈指数增加，超级电容器的电容量也会显著增加。目前，以PDAAQ/VGCF复合材料为电极的超电容器电容量已经可以达到200A・h/kg，而循环寿命更是高达30000～50000次。

4结束语

有机聚合物以其具有快速充放电、高储能密度、绿色环保等特点，必将成为超级电容器电极材料的研究热点。现在导电聚合物存在的缺点是：(1)机械性能不佳，离子反复进出电极，容易破坏聚合物的共轭体系;(2)相对于金属钌及其氧化物(720F/g)，有机聚合物的比电容还不够高;(3)工作电压和储能密度有待提高。

不断开发新型导电聚合物，改进导电聚合物电极材料的性能，不断优化电极匹配和结构设计将是以后的主要研究内容。其中研究重点将是：(1)研究合成新型、容易实行P型和N型掺杂的聚合物，并与具有立体空间结构的导电材料复合得到高比表面积的复合材料;(2)进一步研究混杂型超级电容器，找到合适的正负电极匹配，从而提高工作电压和储能密度;(3)研究固态电解质和有机聚合物电极的接触界面，进一步提高电解质离子的导通率，从而提高比电容和减小电阻。

原标题：超级电容器有机导电聚合物电极材料的研究进展

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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