张 涛，王文强，王庚超



匹配多孔碳负载共轭聚合物正负电极材料构建有机非对称超级电容器

张 涛，王文强，王庚超

（华东理工大学材料科学与工程学院，超细材料制备与应用教育部重点实验室，上海市先进聚合物材料重点实验室，上海200237）

能量密度是制约超级电容器实际应用的关键因素，通过正负电极材料的比电容匹配，构建有机非对称超级电容器是提高能量密度的有效途径。本工作以活化分级孔碳（HPC）作载体，以-萘磺酸为软模板和掺杂酸，借助化学氧化聚合方法，分别制备出活化分级孔碳负载聚苯胺（HPC@PANI）及活化分级孔碳负载聚1,5-二氨基蒽醌（HPC@PDAA）纳米复合材料。结果显示，两种复合材料均呈现疏松多孔的结构，且聚合物以纳米尺度均匀沉积在活化多孔碳孔壁内外，这对提高活性物质利用率及其倍率性能十分有利。在1 A/g电流密度下，HPC@PANI正极材料与HPC@PDAA负极材料的比容量分别达256.7 F/g（–0.6～0.8 V）及253 F/g（–2～–0.6 V）。所组装的HPC@PANI//Et 4NBF4-AN//HPC@PDAA有机非对称超级电容器呈现宽的电位窗口（2.8 V），高的能量密度（65 W·h/kg，1.38 kW/kg，基于HPC@PANI和HPC@PDAA总质量）及优异的循环稳定性（循环5000次后其容量保持率高达90.2%）。

活化多孔碳；聚苯胺；聚氨基蒽醌；非对称超级电容器；有机电解液

超级电容器作为新型电化学储能器件，因充电快速、功率密度高和循环寿命长等突出优点，近年来备受人们关注，但较低的能量密度使其应用范围受到很大限制[1-3]。由能量密度公式=1/22可知，采用具有宽电位的有机电解液构建有机超级电容器，可明显提高其能量密度[4-8]。……