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AgNWs/PEDOT:PSS电极的丝网印刷制备及其电化学性能研究

2021-09-09王仁文

电工材料 2021年4期

王仁文

(湖北省电力装备有限公司,武汉 430000)

引言

作为一种新兴的储能元件,超级电容器在电动汽车、新能源电力系统中具有广阔的应用前景。在超级电容器的制备过程中,柔性电极的制备是关键环节,其中性能较好的导电材料发挥着至关重要的作用[1-7]。在新兴的导线材料中,银纳米线(AgNWs)具有优秀的机械稳定性和导电性,得到了大力发展。基于此,进行AgNWs/PEDOT:PSS电极的丝网印刷制备试验,并对其电化学性能进行了研究。

1 试验方法及步骤

(1)AgNWs网格的丝网印刷制备:为了提高PET基地的表面亲和力,对其进行了等离子处理,随后,引入丝网印刷技术,在处理后的PET基地上涂上AgNWs油墨。将温度调为120℃,退火15 min,最终处理出导电性。

(2)混合PEDOT:PSS溶液的制备:将2%的曲拉通和6%的乙二醇导入PEDOT:PSS液体中,然后剧烈搅拌使其充分混合。

(3)H3PO4电解质的制备:将聚乙烯醇、磷酸和去离子水混合,三者的质量比为1∶1∶10,然后将混合后的液体放入烘箱中加热,温度设置为100℃,加热直至形成凝胶电解质。

(4)AgNWs/PEDOT:PSS电容器的制备:首先将混合PEDOT:PSS溶液涂覆在AgNWs网格电极上,然后放置在热台上,将温度设置为120℃,退火15 min可以得到AgNWs/PEDOT:PSS复合电极。将两片电极重叠后涂上H3PO4电解质,最终得到了柔性超级电容器。

2 结果及讨论

采用等离子照射功率、照射时间、退火温度和压力按压4种方式来研究该超级电容器的性能参数,参数分别设置为:等离子照射功率参数选取160 W、180 W和200 W;等离子照射时间选取10 min、15 min和20 min;退火温度选取120℃、140℃和160℃;压力按压选取了0 MPa、5 MPa、25 MPa和35 MPa。结果如图1所示。

观察图1(a)可得,180 W时电极的性能相对最佳,方阻为2.01Ω/sq;……

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