改性聚苯胺助力碳基超级电容器电解液
2021-11-13张忠洁宋文妹吴雪梅么梦雅
合肥学院学报(综合版) 2021年5期
关键词:改性
张忠洁,宋文妹,吴雪梅,刘 璐,么梦雅
(安徽大学 化学与化工学院,合肥 230601)
0 引 言
由苯胺单体聚合得到的聚苯胺,其氨基分布在苯环两侧。受氧化剂种类和反应条件(氧化剂与苯胺的摩尔比,pH和温度等)的影响,氨基的数目发生改变,得到不同形式的聚苯胺,包括全苯式结构聚苯胺,全醌式聚苯胺和本征态聚苯胺。[1,2]苯胺在聚合过程中若存在质子酸,苯环中氨基则质子化为苯胺阳离子,实现将本征态聚苯胺转换为翡翠盐形式的聚苯胺,其中翡翠盐聚苯胺因苯胺阳离子的存在而具有导电性。[3,4]质子酸的引入在提升聚苯胺导电性的同时,也在一定程度上改善了由于链刚性和链间强的相互作用而导致的聚苯胺溶解性较差的问题。[1,5,6]聚苯胺由于具有良好的热稳定性,可加工性,合成简单且经济,常应用于发光二极管,化学传感器,电磁干扰屏蔽,光伏电池和超级电容器等领域。[7-12]
聚苯胺的导电性能为储能装置的研究提供了很好的平台,作为储能装置的超级电容器,具有高功率密度、快速充放电速率和延长循环稳定性等优点。[13]除了电极材料,电解质也是研究人员日益关注的热点。电解质通常分为水性电解质,固态电解质和凝胶电解质[14-16],由水性电解质组成的超级电容器虽具有高导电率。但是由于水分解以及酸性和碱性电解质腐蚀的影响,狭窄的电化学窗口限制了水性电解质的发展。因此,通过向水电解质中引入氧化还原添加剂来增加电位窗口是一个可行的研究方向。……
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