用于超级电容器电极材料的聚苯胺基碳(英文).pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)ActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(6)：1521—15261521[Article]WWW．whxb．pku．edu．cn用于超级电容器电极材料的聚苯胺基碳李利民刘恩辉，李剑'2杨艳静沈海杰黄铮铮向晓霞(湘潭大学化学学院，环境友好化学与应用教育部重点实验室，湖南湘潭411105；广州市振兴实业有限公司，广州510170)摘要：在不同温度下碳化硫酸掺杂的聚苯胺制备了含杂原子(氮和氧原子)的新型碳材料．分别通过扫描电镜、元素分析仪、x射线光电子能谱仪和比表面

2、积测试仪对这些碳材料的形貌特征、元素组成、表面化学组成和比表面积进行了表征．用循环伏安法、恒电流充放电法和交流阻抗法对其进行了电化学性能的研究．研究结果表明，在温度为800℃下碳化聚苯胺得到的碳有很好的电化学性能，尽管它的比表面积很dx(325m2·g)，但在0．5A·g电流密度下其比电容高达153F·g．它的高比电容可能与其含有合适比例的杂原子(氮和氧原子)有关，因为合适比例的氮和氧杂原子能够产生最大的赝电容．这些结果表明这种碳材料是一种很有发展前景的超级电容器电极材料．关键词：超级电容器；聚苯胺；碳：X射线光电子能谱；

3、电化学交流阻抗中图分类号：0646Polyaniline-BasedCarbonforaSupercapacit0rElectrodeLILi—MinLIUEn—Hui'LIJianYANGYan—JingSHENHai—JieHUANGZheng-ZhengXIANGXiao—Xia('KeyLaboratoryofEnvironmentallyFriendlyChemistryandApplications,MinistryofEducation,CollegeofChemistry,X~ngmnUniversity,

4、Xiangtan411105,HunanProvince，PR．China；GuangzhouZhenxingIndustrialCo．，Ltd．，Guangzhou510170,PR．China1Abstract：Novelcarbonmaterialscontainingheteroatoms(nitrogenandoxygen)werepreparedbycarbonizingH2SOrdopedpolyanilineatdiferenttemperatures．Themorphology，elementalcomp

5、osition，surfacechemicalcomposition，andsurfaceareaoftheas-preparedsampleswereinvestigatedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)，elementalanalyzer，X-rayphotoelectronspectroscopy(xPs)andBrunauer-Emmett-TellerET)measurements．Electrochemicalpropertieswerestudiedbycyclicvolt

6、ammetry(CV)，galvanostaticcharge／dischargeandelectrochemicalimpedancespectroscopy(EIS)．Theresultsshowthatthecarbonpreparedbycarbonizingpolyanilineat800℃hasgoodelectrochemicalperformanceanditsspecificcapacitancevalueisashighas153Fg—underacurrentdensityof0．5A‘g一，alth

7、oughithasalowspecificsurfacearea(325rn2·g)．ThehighspecificcapacitanceofthiscarboniSbelievedtobeduetoiIsproperproportionofheteroatoms(nitrogenandoxygen)，whichprovidealargeamountofpseudo—capacitance．ThiskindofcarbonmaterialCallthusbeusedasapromisingelectrodematerial

8、insupercapacitors．KeyWords：Supercapacitor；Polyaniline；Carbon；X—rayphotoelectronspectroscopy；ElectrochemicalimpedancespectroscopyReceived：January25，2010；