聚吡咯碳复合材料的制备及其作为超级电容器电极的性能.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2016年第O5期DOI：10．16247~．cnki．23-1171／tq．20160567工：穰师聚吡咯碳复合材料的制备及其藏I她作为超级电容器电极的性能宫海礁，邬冰，高颖(哈尔滨师范大学化学化工学院。黑龙江哈尔滨150025)摘要：通过化学合成的方法，制备得到聚吡咯／碳(PPyC)复合材料。在本文中，通过改变吡咯单体用量，制备出不同聚吡咯含量的PPyC，并采用循环伏安法，恒电流充放电法，交流阻抗等方法对其电化学性能进行表征。结果表明活性碳与聚吡咯的质量比为1：6时，所制备

2、的聚吡咯／碳复合材料的电化学性质最佳，其比电容可以达到411．8F·-。关键词：活性碳，聚吡咯，超级电容器中图分类号：TM53文献标识码：APreparationofpolypyrrolecarboncompositesassupercapacitorelectrodematerials’GONGHai-jiao，WUBing，GAOYing(CollegeofChemistryandChemicalEngineering，HarbinNormalUniversity，Harbin150025，China)Abstra

3、ct：Polypyrrole／carbon(PPyC)Compositesweresynthesizedbychemicalmethods．InthetextPPyChavebeenproducedbydifferentamountsofpyrrolesolution，thesupercapacitivebehaviorsofthesampleelec-trodesareevaluatedwithcyclicvoltammetry，galvanostaticcharge／dischargeandElectrochemi

4、calImpedanceSpectroscopymeasurements．Theresultsshowedthatwhenthequalityratioofthecarbonandpolypyrrolewas1：6，theelectrochemicalpropertiesofPPyCpreparedisthebest，itscapacitancecanreachmorethan411．8F‘g-．Keywords：carbon；polypyrrole；supercapacitor超级电容器，目前作为一种新型的储能装置，

5、学合成法虽然在性能方面还不及电化学合成法，但相对于传统的电容器具有更高的功率密度、能量密它操作比较简单，更容易实现大规模生产，因此本度和电容值。一般情况下，根据存储电能的机理不文中采用化学氧化法，合成聚吡咯一碳复合材料，同，超级电容器可以简单地分为：(1)双电层电容器，并对它们的电化学性能进行了研究。其中所述电容产生于电荷分离在电极／电解质界面处。(2)赝或氧化还原电容器，其电极能量的储存和1实验部分释放，是通过电活性物质表面发生的快速可逆的法拉第反应所产生的【]。从实践观点出发，导电聚合1．1试剂和仪器物被认为是超级

6、电容器电极材料的典型代表。特别VulcanXC一72R活性碳，吡咯单体，盐酸溶液，是，聚吡咯具有低成本，环境友好，高电容能力和易过硫酸钠，十二烷基磺酸钠，硫酸钠。于制备等优点，已被广泛研究【¨】。电化学测试用CHI660D型电化学分析仪(上海目前，聚吡咯大多都采用电化学方法来合成，辰华仪器公司)。电化学测试在传统的三电极电化产物的导电性和比电容都较高，但由于其设备成本学池中进行。参比电极使用饱和Hg／Hg~C12电极，辅高fl0】，电容密度也低【“】，并不易投入实际生产中。化助电极使用铂电极。1．2聚吡咯碳复合材料的制

7、备(1)取0．02g预处理过的活性碳，加入24mL0．2收稿日期：2016—02—01mol·稀HC1溶液中，超声震荡30min，并磁力搅基金项目：哈尔滨市科技局科技创新人才项目(2010RFXXGO18)拌；作者简介：宫海礁(1991一)，女，硕士，从事电化学超级电容器方面的(2)~1人4，8，16mL0．3615mol·L一的吡咯溶研究。液，加入(1)溶液中，磁力搅拌20min；导师简介：高颖(1963一)，女，博士，教授，研究方向：直接甲酸燃料电池。(3)逐滴加入0．5784mol·L『的过硫酸钠(Na2SO)宫

8、海礁等：聚吡咯碳复合材料的制备及其作为超级电容器电极的性能2016年第05期溶液5mL，磁力搅拌40min；同扫速下的循环伏安曲线。(4)静置反应4h；(5)依次用去离子水和无水乙醇洗至滤液为无色，产物在真空干燥箱内60℃干燥12h，研磨备用，用量为4，8，16mL吡咯溶液制备的PPvc分别标记为PPyC一4，PPyC一8和PPy