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随着经济的高速增长,人类对能源的需求也急剧增加,由此所带来的环境污染、生态破坏等负面问题也日益凸显,因而开发新型能源和新型能源存储设备迫在眉睫。目前在能源存储设备研究中,超级电容器因具有高功率密度、快速充电/放电能力、长循环寿命等优点而受到广泛研究。根据超级电容器的工作原理,电极材料决定电容器的电化学性能,因而制备性能优异的电极材料具有重要意义。导电聚合物作为一种优异的超级电容器电极材料,已得到了科研工作者的高度关注。本文以导电聚合物为研究对象,探索了聚吡咯的合成条件并制备了三类新型聚席夫碱类有机导电聚合物及其金属配合物,主要从以下四个方面开展研究:(1)以海胆状α-MnO2为氧化剂和模板,通过吡咯聚合制备了PPy@α-MnO2复合材料,探究了包覆时间和包覆量对PPy@α-MnO2电化学性能的影响。从FT-IR及SEM表征中可以看到,成功合成了PPy@MnO2纳米材料。在三电极测试体系下,以1 M的Na2SO4溶液作为电解液,将合成的PPy@MnO2纳米复合材料作为工作电极进行测试。结果表明,PPy@α-MnO2-60纳米复合材料在吡咯与二氧化锰质量比为(10:1)、包覆时间为6 h时电化学性能最佳,在电流密度为0.5 A/g时比电容值为177.3 F/g。(2)以对苯二胺和对苯二甲醛为原料制备出对苯二胺缩对苯二甲醛类席夫碱,通过与金属离子配位合成席夫碱金属配合物。XRD、UV-Vis、FT-IR、Raman及EDS的表征结果表明金属离子成功进入聚合物链与N原子发生配位;通过TG-DSC测试发现掺入金属离子后聚合物的热稳定性减小;通过SEM观察其形貌,发现掺入金属离子后聚合物形貌发生较大改变。利用三电极体系,以对苯二胺缩对苯二甲醛席夫碱及其金属配合物作为工作电极,在6 M KOH溶液中测定循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗。结果表明,掺有Al3+的金属配合物的比电容最高(在电流密度为0.5 A/g时比电容值为649.6F/g)。(3)以邻苯二胺和对苯二甲醛为原料制备了邻苯二胺缩对苯二甲醛席夫碱,通过掺入不同金属离子合成席夫碱金属配合物。从XRD、UV-Vis、FT-IR、Raman及EDS的表征结果表明金属离子成功进入聚合物链与N原子发生配位;通过TG-DSC测试发现掺入金属离子后聚合物的热稳定性减小;通过SEM观察到掺入Zn2+后金属配合物形貌发生较大改变,由片块状改变为规则小球。利用三电极体系,以邻苯二胺缩对苯二甲醛席夫碱及其金属配合物作为工作电极,在6 M KOH溶液中测定循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗。结果表明,掺有Zn2+的金属配合物的比电容最高(在电流密度为0.5 A/g时比电容值为184 F/g)。(4)以3,4-二氨基甲苯和对苯二甲醛为原料制备出3,4-二氨基甲苯缩对苯二甲醛席夫碱,通过掺入不同金属离子合成席夫碱金属配合物。从XRD、UV-Vis、FT-IR、Raman及EDS的表征结果表明金属离子成功进入聚合物链与N原子发生配位;通过TG-DSC测试发现掺入金属离子后聚合物的热稳定性减小;通过SEM观察到掺入Zn2+、Co2+产物的形貌发生较大改变,由薄层状改变为规则小球。利用三电极体系,以制备的3,4-二氨基甲苯缩对苯二甲醛席夫碱及其金属配合物作为工作电极,在6 M KOH溶液中测定循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗。结果表明,掺有Zn2+的金属配合物的比电容最高(在电流密度为0.5 A/g时比电容值为452.8 F/g)。