聚苯胺氮化钛纳米阵列柔性复合电极的制备及其超电容性能研究

《聚苯胺氮化钛纳米阵列柔性复合电极的制备及其超电容性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、表魚：ｋ聲博±学位论文聚苯胺／氮化铁纳米阵列柔性复合电极的制备及其超电容性能研究专业名称；材料物理与化学研究生姓名：夏池谢一兵教授导师姓名；本论文获国家自然科学基金项目（２１３巧０４７）和苏州市科技计划项目（ＺＸ６２Ｄｌ２〇２６）资助Ｐｒｅａｒａｔｉｏｎａｎｄｓｕｅｒｃａａｃｉｔａｎｃｅｐｐｐｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／ｔｉｔａｎｉｕｍｎｉｔｒｉｄｅｐｎａｎｏａｒｒａｂａｓｅｄｆｌｅｘｉｂｌｅｃｏｍｏｓｉｔｅｙｐｅｌｅｃｔｒｏｄｅ

2、ＡＤｉｒｔａｔｉｏｎｕｂｍｔ化ｓｓｅＳｉｅｄＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＤｏＵｏｒＥｅｅｒｉｎｏｆｎｇｉｎｇＢＹＣｈｉ巧ａＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＹｉｂｉｎＸｉｅｇＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１４东南大学学位论文独创性库明本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行

3、的研充工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别化Ｗ标注和致谢的地方外．论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，一也不拉含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研巧生签名；也曰船兴（乏：呈东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交毕业论文的复巧件和电ｉ子文档、。，可Ｌ：？采用影印缩印或其他复制手段保存论文本人电子文档的内容和纸质论文

4、的内容相一致。除在保密期内的保密论文外许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括ＬＪ电子信息形式刊登），允论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括从电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。＇研巧生签名：导师答名日巧：２。化３仁ｍ摘要随着柔性／可折叠电子器件的发展，开发具有弯折稳定性的柔性储能器件已成为电化一学储能领域研充的前沿之。超级电容器具有高功率密度、短充电时间和长循环寿命等‘特点在此领域具有广阔的应用前景，。作为超级电容器的核。部件电极是决定超，无疑＾

5、级电容器综合性能优劣的关键因素，。因此开发新代高性能柔性电极材料对超级电容器的研巧和应用具有重大意义。一聚苯胺作为种通用型导电聚合物，具有低成本，易于合成，相对高的理论电容量Ｗ及柔性特性，可ｙ？用于超级电容器柔性电极材料，但其较差的循环稳定性限制了其电一化学性能的发挥。行么有效的方法是将聚苯胺跟其他各类电极材料复合后使用。另方面，氮化汝材料具有优良的导电性能，并且有序阵列结构的氮化铁材料拥有利于荷电快１一，速传输的通道，可获得优异的倍率性能因此氮化热纳米阵列有望成为种新型电极材料应用

6、于储能领域。本文旨在设计、制备基于氮化钦纳米阵列基底的聚苯胺柔巧复合电，极材料，分别Ｗ锭絕和碳奸维为柔性集流体来构建氮化钦纳米管和纳米线阵列材料探索材料制备工艺，、微观结构和电化学特性之间的联系。并在此基础上从提高电极材料功率密度。、能量密度和循环稳定性的角度去构建经优化设计的多元柔性复合电极材料主要的研究内容和结果如下：１、聚苯胺／氮化锭纳米管阵列沉积于热巧柔性电极材料的电化学电容性能研究本研究目的是提升聚苯胺的电化学电容性能。采用阳极氧化法及氮化处理工艺在镜箱柔性集流体上制备氮化锭

7、纳米管阵列，采用脉冲伏安法在氮化铁纳米管表层沉积聚苯。胺，制备了聚苯胺／氮化铁纳米管阵列沉积于钦巧的柔性电极材料氮化镜纳米管可提供快速的荷电传输通道，聚，同时又可提供固有的高比表面积苯胺覆盖于氮化执纳米管表层可Ｗ避免因充放电过程中体积改变而引起的循环不稳定性，又可提供高聚苯胺比电。，容值结果表明，聚苯胺／氮化饮纳米管阵列具有同轴异质结构氮化铁纳米管內径的平均直径为如ｎｍ，管壁厚约２０ｎｍ，纳米管的平均长度约为５叫１。聚苯胺沉积于氮化－ｉ口。聚苯胺１Ｍ１Ａ钦纳米管内，并延伸生长至管／

8、氮化钦纳米管阵列在硫酸电解液和ｇ－ｉ－ｉ的电流密度下的质量比电容高达１０６６Ｆｇ，在１０Ａ电流密度下质量比电容仍可保持ｇ－ｉ－ｉ－ｉ％在８６４Ｆｇ。电流密度从ｌＡｇ増加到ｌＯＡｇ，比电容值仅损失１９，显示出良好的功００６Ｖ．率性能，氮化铁纳米管阵列电极组装成的水相超级电容器在到。此外由聚苯胺／－ｉ—１—１，，比１９４Ｆ９．７４Ｗｈｋ０．３ｋＷ