3。2  电化学性能测试 8

3。2。1  循环伏安测试 8

3。2。2恒电流充放电测试 10

3。2。3  电化学阻抗测试 12

结  论 13

参考文献 14

致 谢 15

1  前言

由于化石燃料的快速消耗和相关的环境污染导致对替代可再生能源储存装置的需求不断增加。最近，研究者们做了很大的努力来开发新的可再生能源和清洁能源转换/储存系统。可再生能源如太阳能和风能等被认为是解决能源消耗和环境污染问题的理念方案，因此引起了极大的关注。[1]然而，这些能源具有不可持续利用的缺点，所以需要开发电化学能量储存装置——超级电容器。由于超级电容器衔接了电池和常规电容器之间的间隙，且具有功率密度大、能快速充放电和循环寿命较长的能力，故其被认为是理想的电化学能量储存装置。[2]来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766

超级电容器又叫做电化学电容器，是介于传统电容器和电池之间的一类新型器件。目前超级电容器具有很好的发展前景，因为它作为一种新型的储能装置，具有很多优点，例如它的可重复利用率高、循环使用寿命长、具有很大的充放电电流且对环境无污染等。超级电容器有两种储能机理，分别为：双电层电容和赝电容。[3]双电层电容器介于电池和电容之间，它包含了物理电容器充电时间短、使用寿命长和二次电池节约能源、绿色环保的性能特点，是一种由于吸附作用在固/液体界面形成的双电层电荷来储存能量的装置。各种高比表面积的碳材料是常用来作为电容器的双电层电极材料，如活性炭、碳纳米管、碳气凝胶、碳纤维等。[3] 金属氧化物和导电聚合物被归为法拉第准电容器。作为双电层电容器电极材料其中的一种是活性炭，由于其本身具有较大的电导率，而影响着超级电容器充放电性能最大的因素就是电导率，又因为活性炭具有较大的比表面积、电化学稳定性高和成本低等特点，因此活性炭受到广泛关注。但由于其具有结晶性较差，电容值较小和内阻大等缺点而限制了其容量的提高。为了弥补其缺点，所以想出引入导电高分子材料与之复合。

导电高分子材料可分为以下三类：电子导电高分子、离子导电高分子和氧化还原型导电聚合物。电子导电高分子导电可达到较高的电导率是通过具有共轭结构的高分子经过电化学“掺杂”以后，它以电子导电为主，而可以作为电子导电高分子的PPy，是一种被经常使用的杂环共轭型导电高分子。PPy之所以适合用作超级电容器材料，是因为具有较高的电导率、环境稳定性好、成本低、合成简单等优点。但是作为储能材料时，存在循环稳定性差的缺点。[4]为了改善活性炭比电容较小及PPy循环寿命短的缺点，本文将两者结合，可以体现出两个方面的优点，其一，活性炭的比表面积可以增大由于聚吡咯负载到了活性炭上，其二，因为活性炭的复合聚吡咯的稳定性得到了提高，由于两者充分发挥协同作用，因而可以制备出电化学性能良好的电极材料。

本实验首先通过吡咯单体氧化聚合得到聚吡咯，采用硝酸表面氧化改性活性炭，再通过水浴沉淀法合成PPy/活性炭复合材料。通过调节活性炭的质量和温度来寻求最适宜活性炭质量和最佳温度的PPy/活性炭复合材料。