活化多孔碳负载π共轭聚合物纳米复合材料的制备及其电化学储能特性

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hwniuniu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文采用酚醛树脂为碳前驱体,纳米碳酸钙水分散液为成孔剂,借助硬模板法制得蜂窝状孔结构的分级孔碳(HPC),并选用KOH对其活化处理得活化分级孔碳(aHPC);系统研究活化前后多孔碳孔壁表面化学性质的变化及KOH用量对aHPC孔结构的影响。结果显示,当KOH与HPC质量比为2时,aHPC比表面积与孔体积最大,且孔壁表面含氧基团较为丰富,有利于电解液的扩散及活性物质的负载。  采用aHPC(HPC)为导电骨架,以β-萘磺酸为软模板和掺杂酸,通过原位化学氧化聚合方法制得aHPC(HPC)负载聚1,5-二氨基蒽醌(PDAA)复合材料(aHPC@PDAA,HPC@PDAA),详细分析了引入aHPC(HPC)导电骨架对PDAA结构、形貌及储锂性能的影响。结果表明,引入aHPC可有效抑制PDAA的团聚,得到均匀分布在aHPC孔内外的PDAA纳米颗粒,且aHPC@PDAA呈疏松多孔的结构;其首次放电比容量可达250 mA h g-1(100 mA g-1电流密度),且2000次循环后仍保持176 mA h g-1。  以aHPC为导电骨架,β-萘磺酸为软模板和掺杂酸,借助原位化学氧化聚合法制得aHPC负载聚苯胺(PANI)纳米复合材料(aHPC@PANI),系统分析了不同单体/aHPC投料比对复合材料形貌、结构及赝电容特性的影响;结果显示,当苯胺/aHPC投料比为2时(PANI含量为50%),aHPC@PANI呈现网络贯通的结构,且PANI以纳米尺度均匀沉积在aHPC孔壁上;在乙腈体系电解液中,1Ag-1电流密度下,其比电容高达256.7F g-1(-0.6V~0.8V,相对Ag/Ag+)。选用aHPC作负极(152.4 F g-1,-2V~-0.6V)与aHPC@PANI匹配组装有机非对称超级电容器,可拓宽超级电容器电位窗口至2.8 V,得到高能量密度(56.2 wh kg-1,0.75 kW kg-1)与优异循环稳定性(循环5000次后其容量保持率高达92.4%)的储能器件。选用高比电容的aHPC@PDAA复合材料作负极(253Fg-1,-2V~-0.6V)与aHPC@PANI匹配,还可进一步提高超级电容器的能量密度(65 whkg-1,1.38 kW kg-1)。
其他文献
聚乳酸(Poly(lacticacid))(PLA)是一种可生物降解的、有良好生物相容性的聚酯,在医学及制药领域被作为一种可吸收的材料而广泛使用。然而,聚乳酸是一种没有高活性引发基团的聚
期刊
本文采用自乳化的方法制备了一系列聚氨酯水分散液,用端羟甲基聚硅氧烷(PDMS)、聚丙烯腈和聚丙烯酸酯(PA)对PU水分散液进行改性,并考察了它们的结构形态和性能。 有机硅聚合
本文论述了在BIM建筑时代背景下,建筑教育应该顺应时代的发展将BIM技术引入建筑学的教学之中,将BIM技术作为建筑学专业的专业素养之一进行培养,在此基础上进行建筑学专业的教
中性笔墨水是中性笔的关键技术,开发具有自主知识产权的中性笔墨水制备技术,将使我国从制笔大国发展成为制笔强国。 本文在剖析国外中性笔墨水的基础上,通过分散剂的筛选,研制
有机功能材料是一类具有光、电、磁物理性能的有机材料和聚合物,具有资源丰富、价廉、质轻、柔性、可拉伸、光谱可调、可大面积制备等优点,是最具发展前景的人工材料之一。有机
膜孔灌是在农业地膜覆盖栽培的基础上研究出的一种新型的覆膜灌溉技术,膜孔灌较传统地面灌溉具有节水、保肥、灌水质量高和灌溉水利用率高等优点。浑水灌溉是我国黄河流域引黄
生物发酵过程具有高度非线性、时变性、迟滞性和相关性,传统的测量方法难以实现对发酵过程中较为复杂的生物参数,也是最关键参量的在线检测,采用软测量技术是解决此问题的出路之
本论文以回收聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶片(r-PET)为主要原料,采用低温固相挤出与反应挤出技术,制备了r-PET与双酚A型聚碳酸酯(PC)共混体系,并研究了r-PET对回收聚烯烃(r-PO)的改性
本文以常压干燥合成的高电导率炭气凝胶为模板,共沉淀制备了LiFePO4/C复合正极材料。模板的结构测试表明,自制的炭气凝胶具有典型的多孔三维网络结构,网络由多个直径在20-30nm的