2。6  复合材料电化学性能的测试 6

2。6。1  恒电流充放电 7

2。6。2  循环寿命测试 7

2。6。3  循环伏安测试（CV） 7

2。6。4  交流阻抗测试（EIS） 8

3  结果与讨论 8

3。1  活性炭的表征及性能 8

3。1。1  活性炭的结构表征 8

3。1。1。1  活性炭的BET表征分析 8

3。1。2  活性炭的电化学性能 10

3。1。2。1  活性炭的循环伏安测试 10

3。1。2。2  活性炭的恒电流充放电测试 11

3。1。2。3  活性炭的电化学阻抗测试 12

3。2  活性炭/铂/聚苯胺的表征及性能 13

3。2。1  活性炭/铂/聚苯胺的结构表征 13

3。2。1。1  活性炭/铂/聚苯胺的电镜分析 13

3。2。1。2 活性炭/铂/聚苯胺红外谱图分析 15

3。2。2  活性炭/铂/聚苯胺电化学性能 15

3。2。2。1  活性炭/铂/聚苯胺循环伏安测试 15

3。2。2。2  活性炭/铂/聚苯胺恒电流充放电测试 17

3。2。2。3  活性炭/铂/聚苯胺电化学阻抗测试 18

结论 21

参考文献 22

致谢 23

1  引言

超级电容器作为一种新型储能装置,其具有比容量大、功率和能量密度高、充电时间短、循环寿命长、环保低碳等优点。根据电极材料超级电容器可分为碳电极电容器、金属氧化物电容器和导电高聚物电容器等类型，碳材料电容器利用碳材料表面形成的静双电层来完成储能，并无氧化还原反应的发生，一般又叫双电层电容。而金属氧化物电容器和导电高聚物超级电容器主要是通过电极材料表面形成可逆的氧化还原反应来完成储能过程，这种储能方式被称为法拉第准电容。通常法拉第准电容具有比双电层高10-100倍的比容量和比能量[1]。论文网

这三种电极各有优缺点，碳材料是最早被用来制造超级电容器的电极材料，是目前各类电极材料中最具吸引力的超级电容器，而高比表面积活性炭材料是目前最有应用潜力的超级电容器的正极材料，但它的成本很高，占到了产品总成本的近30%，是直接导致超级电容器的生产成本较高的主要原因，这对超级电容器的推广应用造成了很大的影响。导电聚合物电极电容器作为一种新型的电化学电容器，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，聚苯胺( PANI) 是典型的导电聚合物，合成简单，具有优异的导电性能和电化学活性。然而，其循环寿命和热稳定性能较差，从而限制了它的应用。因此，如果用活性炭改性聚苯胺，将大大提高活性炭电极材料的电化学性能，通过两者之间的协同效应，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。相关工作已经在实验室展开，并获得了初步的实验结果，发现催化法获得的聚苯胺修饰活性炭具有较高储电性能[2]。经过综合考虑本论文用活性炭通过铂催化聚合苯胺形成新的复合材料。为了满足活性炭比表面积大，性能稳定，成本低，原料必须是稳定的，容易获得，因此，本论文将用苏北的小麦秸秆来制备活性炭。