聚苯胺活性炭复合导电材料制备及其性能研究

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1、论文题目：聚苯胺／活性炭复合导电材料制备及其性能研究专业：材料学硕士生：贾倩指导老师：葛岭梅周安宁摘要(签名)电子信息技术的飞速发展，促使了电源技术的改革，其中高比能量、无污染的聚合物二次电池成为电源研究重点。聚苯胺复合材料是现阶段最有应用价值的电池材料。本论文从活性炭具有发达的孔隙结构、巨大的比表面积、良好的吸附能力和导电性等特性出发，将聚苯胺和活性炭复合，以开发出新型导电材料。本论文首先系统研究氧化剂含量、反应时间、反应温度、盐酸浓度等因素对聚苯胺导电性和产率的影响，得出聚苯胺合成最优化条件。在选择和了解活性炭品质时对同一条件对活性炭测定了碘吸附值，亚甲基蓝脱色力、灰分、PH值，为分析

2、研究提供了依据。最终选择性能较好的木制活性炭Mul、椰壳质活性炭Yel、煤质活性炭Meil以及超级活性炭s1作表面改性，并对各活性炭材料的吸附性能和官能团变化进行了测定，为以下实验提供理论基础。在合成聚苯胺／活性炭复合材料实验方式中，采用传统的化学氧化法和吸附气相苯胺法以及活性炭表面改性再聚合方法做比较，通过电导率、产率测定，红外光谱分析，扫面电镜观察形貌，x衍射分析其结晶度变化等测试手段对复合材料做表征。主要考虑复合材料导电性，以同一种活性炭制备，吸附气相苯胺法>活性炭表面改性再聚合法>化学聚合法；同一种制备方法，不同材质活性炭所得复合材料电导率，木质活性炭Mul>超级活性炭S1>椰壳质

3、活性炭Yel>煤质活性炭Meil。吸附气相苯胺法所得复合材料是化学氧化聚合所得材料电导率的2．84倍，是活性炭表面改性聚合法的1．6倍。通过扫描电镜1万倍的图片可以看出吸附气相苯胺法复合材料较多地呈较为细小的纤维状，同时也存在着少量的颗粒状、表面孔隙多，颗粒较小，分布致密。吸附法PANI／Mul的x衍射图形表明材料结晶度较高，链问规整度好。对所得的几种复合导电材料最终选用气相吸附苯胺法制得的材料做锂离子电池正极材料，首次充电容量达到105．7mA·h／g放电容量93．4mAll·分1，表明此材料的可行性，但是电池循环性能还需要提高。关键词：活性炭；吸附；导电率：聚苯胺研究类型：应用研究Su

4、bject：PreparationofPolyanilineJActiveCarbonCompositeConductingMaterialanditsPerformanceSpecialty：MaterialScienceName：JiaQianInstructor：GeLingmeiZhouAnNing(signature)3l垒gf垒垒(Signature)AbstractWiththedevelopmentofelectronicinformationtechnology,innovationisacceleratedinthetechnologyofpower,hi曲energy

5、anduncontaminatedpolymercyclebatterybecomethemainaspectofpowerresearch．Now,Polymericanilinecompoudmaterialisthemostappliedvaluablenessbatterymaterial．Themaincharacteristicofactivecarbonisitsdevelopedholestructureandhugesurfaceratio，soithasgoodadsorptioncapabilityandconductance．Anilineandactivecarb

6、onarecompoundedtostudyitsstructureandpropertyandnewtypeelectricmaterialwasdeveloped．Thispaperstudiestheinfluenceofcontentofoxidant，timeofreaction，temperatureofreaction，concentrationofhydrochloricacidontheconductanceandyieldratioofpolymericaniline．Becausefinishedproductionofactivecarbonareusedindif

7、ferentways，andmanufactureroffersdifferentparameters．differentactivecarbonsareroutineinspectedinsamecondition，Mul、Yel、Meilwithbet【erpropertyandsuperactivecarbonS1areselectedtochangethesurfaceproperty，thiswillbeuse