功能化碳納米管/導(dǎo)電聚合物納米復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能
發(fā)布時間:2021-12-23 19:58
超級電容是一種新型綠色能源儲能裝置,因其綠色環(huán)保成為了近年來一個新的研究熱點。超級電容器的重要組成部分即電極材料,其性能好壞關(guān)乎超級電容器的性能。導(dǎo)電聚合物聚吡咯和聚苯胺是導(dǎo)電聚合物中研究較多的兩種,由于它們環(huán)境穩(wěn)定性好,合成簡單所以被廣泛應(yīng)用。碳納米管雖然具有優(yōu)良的性能但是本身存在的分散性較差的缺陷。本文主要介紹對碳納米管功能化修飾與導(dǎo)電聚合物聚吡咯和聚苯胺進(jìn)行復(fù)合制備納米復(fù)合材料后對其電性能進(jìn)行研究。主要結(jié)果如下:一、將兩種有機(jī)磺酸鹽1,5萘二磺酸(NDA)和蒽醌-2,6-二磺酸二鈉鹽(AQDS)通過π-π共軛作用作為碳納米管的改性劑進(jìn)行非共價修飾,同時作為聚吡咯的摻雜劑,利用簡單原位聚合法實現(xiàn)共價修飾碳納米管與聚吡咯的復(fù)合,成功制備了蒽醌修飾碳納米管/聚吡咯核殼納米復(fù)合材料,并且通過紅外光譜、X射線衍射、SEM譜圖、TEM譜圖以及電化學(xué)工作站測試對其結(jié)構(gòu)、形貌以及電性能進(jìn)行了分析討論,發(fā)現(xiàn)改變兩種磺酸鹽的比例對復(fù)合材料的性能有一定的影響。AQDS的比例高能有效提高復(fù)合材料的電化學(xué)性能。在所有的復(fù)合材料中ANCP0.4可獲得最高的比電容(393F/g)、理想的超電容特性及良好的循環(huán)...
【文章來源】:山東科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.5核殼結(jié)構(gòu)的ANCPs的形成示意圖??Fig.?2.5?Scheme?of?ANCPs?formation?mechanism??
包覆層有助于PPy的快速的摻雜/脫摻雜反應(yīng)。因此,我們選擇ANCP0.4繼續(xù)探??討其作為超級電容器電極材料的循環(huán)壽命,ANCP0.4復(fù)合材料的比電容與循環(huán)??壽命(電流密度:0.5A/g)的關(guān)系曲線如圖2.9所示,循環(huán)1000圈后,比電容仍??能保持70%左右,比我們之前報道的PPy的循環(huán)穩(wěn)定性(1000圈后僅保持12%)??有大幅度提高。比電容值的降低主要體現(xiàn)在前200圈,基于以上結(jié)果分析,??AQDS與1,5-NDA對碳納米管的非共價修飾可有效提高電極材料的比電容、穩(wěn)??定性及循環(huán)壽命。??24??
本文采用先對碳納米管進(jìn)行環(huán)氧化,后進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)的方法制備氨基蒽醌接??枝碳納米管。利用功能化碳納米管制備了氨基蒽醌接枝碳納米管/聚苯胺納米復(fù)??合材料。改性碳管機(jī)理如圖4.1所示??圖4.1氨基蒽醌接枝碳納米管制備示意圖??Fig.4.1?Scheme?of?Amino?anthraquinone?grafted?CNTs?foimation?mechanism??36??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯材料的制備及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王晨光. 當(dāng)代化工研究. 2017(07)
[2]超級電容器電極材料與電解液的研究進(jìn)展[J]. 焦琛,張衛(wèi)珂,蘇方遠(yuǎn),楊宏艷,劉瑞祥,陳成猛. 新型炭材料. 2017(02)
[3]石墨烯材料的制備方法及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 黃振旭,鄧振琪,裴先茹. 許昌學(xué)院學(xué)報. 2017(02)
[4]超級電容器過渡金屬氧化物電極材料研究進(jìn)展[J]. 李葉華,陳上,于小林,吳賢文. 吉首大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[5]交聯(lián)網(wǎng)狀聚苯胺/多壁碳納米管復(fù)合物的合成及電容性能[J]. 郭鳳嬌,劉青青,孫志鵬,米紅宇. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(03)
[6]石墨烯/聚吡咯導(dǎo)電復(fù)合材料超級電容器電極的制備研究[J]. 杜偉,鞠翔宇,王美麗,展杰. 功能材料. 2017(01)
[7]基于碳材料的超級電容器電極材料的研究[J]. 李雪芹,常琳,趙慎龍,郝昌龍,陸晨光,朱以華,唐智勇. 物理化學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[8]聚吡咯及其復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李廷希,宋慧,張成祥,高麗,姜琳,韓永芹,王延敏,王清. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2016(03)
[9]碳納米管的吸波性能研究[J]. 王奇,張昭環(huán). 遼寧化工. 2015(12)
[10]超級電容器電極材料用導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 謝師禹,于靖,翟威,李卓,代坤,鄭國強(qiáng),劉春太. 工程塑料應(yīng)用. 2015(08)
博士論文
[1]電化學(xué)電容器電極材料研究[D]. 鄧梅根.電子科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]固相法制備聚噻吩衍生物與納米TiO2、石墨烯復(fù)合材料及其性能研究[D]. 牙合甫江·吾斯曼.新疆大學(xué) 2014
[2]乳液法制備聚苯胺/活性炭復(fù)合電極材料的研究[D]. 李晨.北京化工大學(xué) 2013
[3]石墨烯/聚苯胺、聚吡咯及其共聚物復(fù)合材料的制備與應(yīng)用[D]. 蔡雅萌.東華大學(xué) 2013
[4]高比表面積活性炭的制備及其在雙電層電容器中的應(yīng)用研究[D]. ?×.湖南大學(xué) 2002
本文編號:3549093
【文章來源】:山東科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.5核殼結(jié)構(gòu)的ANCPs的形成示意圖??Fig.?2.5?Scheme?of?ANCPs?formation?mechanism??
包覆層有助于PPy的快速的摻雜/脫摻雜反應(yīng)。因此,我們選擇ANCP0.4繼續(xù)探??討其作為超級電容器電極材料的循環(huán)壽命,ANCP0.4復(fù)合材料的比電容與循環(huán)??壽命(電流密度:0.5A/g)的關(guān)系曲線如圖2.9所示,循環(huán)1000圈后,比電容仍??能保持70%左右,比我們之前報道的PPy的循環(huán)穩(wěn)定性(1000圈后僅保持12%)??有大幅度提高。比電容值的降低主要體現(xiàn)在前200圈,基于以上結(jié)果分析,??AQDS與1,5-NDA對碳納米管的非共價修飾可有效提高電極材料的比電容、穩(wěn)??定性及循環(huán)壽命。??24??
本文采用先對碳納米管進(jìn)行環(huán)氧化,后進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)的方法制備氨基蒽醌接??枝碳納米管。利用功能化碳納米管制備了氨基蒽醌接枝碳納米管/聚苯胺納米復(fù)??合材料。改性碳管機(jī)理如圖4.1所示??圖4.1氨基蒽醌接枝碳納米管制備示意圖??Fig.4.1?Scheme?of?Amino?anthraquinone?grafted?CNTs?foimation?mechanism??36??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯材料的制備及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王晨光. 當(dāng)代化工研究. 2017(07)
[2]超級電容器電極材料與電解液的研究進(jìn)展[J]. 焦琛,張衛(wèi)珂,蘇方遠(yuǎn),楊宏艷,劉瑞祥,陳成猛. 新型炭材料. 2017(02)
[3]石墨烯材料的制備方法及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 黃振旭,鄧振琪,裴先茹. 許昌學(xué)院學(xué)報. 2017(02)
[4]超級電容器過渡金屬氧化物電極材料研究進(jìn)展[J]. 李葉華,陳上,于小林,吳賢文. 吉首大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[5]交聯(lián)網(wǎng)狀聚苯胺/多壁碳納米管復(fù)合物的合成及電容性能[J]. 郭鳳嬌,劉青青,孫志鵬,米紅宇. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(03)
[6]石墨烯/聚吡咯導(dǎo)電復(fù)合材料超級電容器電極的制備研究[J]. 杜偉,鞠翔宇,王美麗,展杰. 功能材料. 2017(01)
[7]基于碳材料的超級電容器電極材料的研究[J]. 李雪芹,常琳,趙慎龍,郝昌龍,陸晨光,朱以華,唐智勇. 物理化學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[8]聚吡咯及其復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李廷希,宋慧,張成祥,高麗,姜琳,韓永芹,王延敏,王清. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2016(03)
[9]碳納米管的吸波性能研究[J]. 王奇,張昭環(huán). 遼寧化工. 2015(12)
[10]超級電容器電極材料用導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 謝師禹,于靖,翟威,李卓,代坤,鄭國強(qiáng),劉春太. 工程塑料應(yīng)用. 2015(08)
博士論文
[1]電化學(xué)電容器電極材料研究[D]. 鄧梅根.電子科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]固相法制備聚噻吩衍生物與納米TiO2、石墨烯復(fù)合材料及其性能研究[D]. 牙合甫江·吾斯曼.新疆大學(xué) 2014
[2]乳液法制備聚苯胺/活性炭復(fù)合電極材料的研究[D]. 李晨.北京化工大學(xué) 2013
[3]石墨烯/聚苯胺、聚吡咯及其共聚物復(fù)合材料的制備與應(yīng)用[D]. 蔡雅萌.東華大學(xué) 2013
[4]高比表面積活性炭的制備及其在雙電層電容器中的應(yīng)用研究[D]. ?×.湖南大學(xué) 2002
本文編號:3549093
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