3。1。3  各材料的红外光谱分析 7

3。2  各材料的电化学性能 7

3。2。1  各材料的循环伏安测试 7

3。2。2  各材料的恒电流充放电测试 8

3。2。3  各材料的交流阻抗测试 10

3。2。4  市售活性炭与玉米秸秆炭的比较 11

结论 12

参考文献 13

致 谢 14

1  前言

超级电容器也叫电化学电容器，是近年来兴起的一种新型储能装置，兼具电池和传统电容器的特点，具有比容量大、功率和能量密度高、充电时间短、循环寿命长以及环保低碳的优点，填补了电池和传统电容器之间的空白[1]。超级电容器根据其储能机理的不同，可以分为两类：一类是基于高比表面积碳材料与溶液间界面双电层原理的双电层电容器；另一类是法拉第赝电容器。

电极材料的性质和电解液的类型是影响超级电容器性能的关键因素，当前超级电容器的电极材料主要有三类：碳材料、金属氧化物材料和导电聚合物材料。碳材料因其具有高比表面积、高的热稳定性、可控的孔径分布、耐腐蚀、价廉易得等特点被广泛的用作超级电容器的电极材料[2]。为了满足活性炭具有比表面积大，性能稳定，成本低，容易获得，且生产工艺简单、利于保护环境的目的，因此开发新的制造方法，寻找来源充足、廉价又可再生的制备原料和新的生产工艺是今后制备活性炭的研究热点。来自优I尔Q论T文D网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

农作物废弃秸秆就具备了这样的原料特点，利用玉米秸秆制作活性炭材料，既可以达到节约资源、保护环境的特点，又可以制备出需求量大的高比表面积的活性炭。活性炭具有发达的孔隙结构和良好的吸附能力，并拥有比表面积大的特点。与其他活性炭相比，以玉米秸杆为原料，用磷酸作为活化剂制备得到的活性炭产品纯度高、比表面积大、吸附性能好的优点更显突出。

导电聚合物电极电容器作为一种新型的电化学电容器，其储能机理是法拉第赝电容。它具有更优越的电性能，甚至比贵金属超级电容器的性能还好。在导电聚合物中，聚苯胺( PAN) 因其具有较高的电导率、价格便宜、稳定性好，而成为目前最有希望获得实际应用的导电聚合物[3]。用活性炭改性聚苯胺，既可以利用活性炭的双电容又可利用聚苯胺的准电容[4]，获得理想的超级电容器电极材料。对于聚苯胺的合成，一般采用化学氧化法合成，所得的聚苯胺副产物多，聚合度难以控制。而用贵金属Pt催化苯胺聚合可以克服这一缺点，获得聚合度一致的聚苯胺，而且Pt的参与可以进一步提高电极的导电性，改善其储电性能。

综上，本项目将玉米秸秆制得的高比表面活性炭与导电聚合物聚苯胺复合，通过调节二者的比例关系，利用两者的协同作用，得到性能优良的超级电容器电极材料。

2  实验部分

2。1  仪器和实验药品

仪器：电热套（巩义市英峪予华仪器厂）；磁力搅拌器(江苏省姜堰市分析仪器厂）；超声波洗涤器（巩义市英峪予华仪器厂）；高速离心机（安徽中科中佳科学仪器有限公司）；抽滤机（巩义市英峪予华仪器厂）；CHI660E电化学工作站(上海辰华仪器厂)；SA3100PLUS 比表面孔径测定仪（北京彼奥德电子技术有限公司）；FEI Quanta 450FEG场发射扫描电子显微镜（厦门亿辰科技有限公司）；769YP-24B粉末压片机（天津市仁和仪器有限公司）。