CB/PANI/MnO2复合材料的制备及电化学性能的研究

2020-05-08郭小峰向前王丽影王宏波柴坝罗义勇郝晨伟

应用化工 2020年3期

郭小峰，向前，王丽影，王宏波，柴坝，罗义勇，郝晨伟

(1.重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地，重庆 400074；2.重庆交通大学材料科学与工程学院，重庆 400074；3.重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室，重庆 400074；4.重庆交通大学交通土木工程材料国家和地方联合工程实验室，重庆 400074)

超级电容器作为一种新型的储能原件，具有功率密度高、循环性能好、充放电时间短、使用寿命长等优点。基于超级电容器良好的性能，超级电容器在电子、航天、电动汽车、医疗等方面已经得到了广泛的应用[1-2]。复合材料结合了碳材料[3-4]、导电聚合物[5-6]和过渡金属氧化物[7-8]等单元材料各自的优点，复合电极材料是当前超级电容器领域的主要研究热点。锰氧化物具有非常大的理论容量[9]，但其导电性差，需要与碳和聚合物这种导电性好的材料复合。本文通过原位聚合法合成CB/PANI/MnO2复合电极材料，高锰酸钾添加量为0.3 g时，CB/PANI/MnO2复合电极材料在0.5 A/g的电流密度下，电极材料的质量比电容高达354 F/g。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

无水硫酸钠、聚四氟乙烯乳液、乙炔黑、过硫酸铵、苯胺、葡萄糖、高锰酸钾、无水乙醇、氢氧化钠、盐酸、过氧化氢、柠檬酸(一水)均为分析纯。

JBZ-12H磁力搅拌器；SHZ-D(Ⅲ)循环水式多用真空泵；AB204-N分析天平；KX-1600超声波清洗器；722S台式高速离心机；DHG-9020S电热恒温鼓风干燥箱；DRZ-5-C马弗炉；DF-4压片机；CHI660D电化学工作站；Y-2000型X射线衍射仪(XRD)；SIGMA 500扫描电镜。