超级电容器用有机薄膜电极制备及其特性研究.pdf

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1、分类号密级注1UDC学位论文超级电容器用有机薄膜电极制备及其特性研究(题名和副题名)龙菁(作者姓名)指导教师姓名徐建华教授电子科技大学成都(职务、职称、学位、单位名称及地址)申请专业学位级别硕士专业名称光学工程论文提交日期2012.04论文答辩日期2012.05学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2012年月日注1:注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机

2、构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名:日期:年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名:导师签名:日期:年月日万方数据摘要摘要近些年来,由于导电聚合物具有优良的电化学性能,因此研究人员将其用作超级电容器的电极材料进行相

3、关的研究。本论文是用导电聚合物3,4-聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)和3,4-聚乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作为超级电容器的电极材料,采用旋涂法和静电自组装法制备了四种有机薄膜电极,并对制备的四种有机薄膜电极进行了电导率测试、电化学性能测试和表面形貌分析。以下为本论文的主要内容:1、采用旋涂法制备了PEDOT有机薄膜电极和PEDOT:PSS有机薄膜电极,利用静电自组装法制备了PDDA/PEDOT有机薄膜电极和PDDA/PEDOT:PSS有机薄膜电极,并用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、扫描电子显微镜(SEM)和四探针三种分析方法对所制备的四种有机薄膜电极进行了分

4、析和测试。分析发现,四种有机薄膜电极的电导率的变化趋势都是其随着退火温度的升高和退火时间的增长先增大后减小,并且出现一个最大值。通过添加二甲亚砜,使PEDOT:PSS有机薄膜电极和PDDA/PEDOT:PSS有机薄膜电极的电导率都比未添加二甲亚砜时提高了2个量级。2、采用恒流充放电测试方法、循环伏安测试方法(CV)、交流阻抗测试方法(EIS)对PEDOT:PSS有机薄膜电极和PDDA/PEDOT:PSS有机薄膜电极进行了电化学性能测试。恒流充放电测试后发现,充放电电流密度为20mA/g时,PEDOT:PSS有机薄膜电极的比容量可达到144.9F/g,PDDA/PEDOT:PSS有机薄

5、膜电极的比容量可达到123.85F/g;当充放电电流密度增加时,两种薄膜电极的比容量的衰减率都较低,说明两种有机薄膜电极具有良好的快速充放电能力。CV和EIS的测试结果也表明了两种有机薄膜电极具有良好的超级电容器特性。因此,PEDOT:PSS有机薄膜电极和PDDA/PEDOT:PSS有机薄膜电极可以作为超级电容器的电极使用。关键词:超级电容器,PEDOT,薄膜电极,电化学性能,静电自组装法I万方数据ABSTRACTABSTRACTInrecentyears,conductingpolymerhasattractedmoreattentionduetoitsexcellentelect

6、rochemicalperformance.Basedonconductingpolymerpoly(3,4-ethylenedioxythiophene)(PEDOT)andpoly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS),thispaperfocusedonthepreparationandelectrochemicalperformanceofPEDOTorPEDOT:PSSmembraneelectrodeswithdifferentmethods.Themainresultsareasfol

7、lows:1.Basedonspincoatingandelectrostaticself-assembly(ESA)method,PEDOTmembraneelectrode,PEDOT:PSSmembraneelectrode,PDDA/PEDOTmembraneelectrode,andPDDA/PEDOT:PSSmembraneelectrodewerepreparedanddifferentmethodswereutilizedtocharact

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