化学聚合条件对活性碳纤维/聚苯胺复合材料电容性能的影响*
2021-10-14张燕丽
化学工程师 2021年8期
关键词:复合材料
田 园,金 政,张燕丽
(1.黑龙江中医药大学 实验实训中心,黑龙江 哈尔滨 150040;2.黑龙江大学 化学化工与材料学院,黑龙江 哈尔滨 150080)
超级电容器因其性能稳定、充放电速度快、使用寿命长、成本低等优点,作为一种功率型能量存储器件其开发与应用受到广泛认可[1,2]。电极材料是超级电容器的灵魂所在,碳材料因其原材料丰富、价格低廉环保等特点,使其在超级电容器碳基电极材料的应用上扮演着重要的角色[3]。导电聚合物类电极材料具有电导率范围较广、温度范围较宽、充放电时间短、价格低廉且环境友好的优点[4]。但上述电极材料在各自应用过程中表现出的碳材料的比电容较小、导电聚合物材料在充放电过程中骨架易被破坏等缺点,制约着其进一步的应用。
本文研究了活性炭纤维/聚苯胺复合材料的制备方法,重点讨论了HCl 和(NH4)2S2O8的用量、氧化剂滴加的时间对电容性能的影响。
1 实验部分
1.1 仪器及药品
Spectrum one 型傅里叶红外光谱仪(美国Perkin Elmer 公司);S4800 型扫描电子显微镜(日本HITACHI 公司);LK98BⅡ电化学分析系统(上海辰华仪器有限公司)。
苯胺(AR 天津市光复科技发展有限公司);HCl(AR 哈尔滨新春化工产品有限公司);(NH4)2S2O8、KOH,均为分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;无水乙醇(AR 天津市富宇精细化工有限公司)。
1.2 活性碳纤维/聚苯胺复合材料的制备
在室温下,将一定量的稀释的浓HCl 与苯胺和制备的活性碳纤维混合搅拌均匀,置于三颈瓶中经超声后滴加一定浓度的氧化剂(NH4)2S2O8溶液,聚合3h 后经过滤、蒸馏水和乙醇洗涤,在60℃下真空干燥,得到最终的样品。……
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