肝素钠掺杂球状聚吡咯电化学电容.pdfVIP

．I-IJ56 肝索钠掺杂的球状枭吡咯的电化学电窑 米兰I宇‘，氍棱刚5 叶向果，橱苏东 新疆九学匝隔化学研宽所 新箍鸟鲁木并，830046 J 2西瞢杰遁走学理学|竞成茸西野710049 、惠毫航足航t五臣硝聃辑学与挫t粤院．1王荐南卓210016 COP，I E—mail：aztlang,?j!(163 近几年柬，借助于活性物质表面法拉第反压而产生的“准电容”进行能量储存昀电化学 电窄嚣一 “超级电容器”(Supercapacimr)的研究引起T科研工作者的关注。“在各种电极 田其枉特曲电化 材抖中，导电高升子．删聚苯胺(PANI)聚毗咯(PPY)聚噻盼(PTH)等 学特性印陡谴的掺杂与去掺杂过程原料来蒋厂耳境稳定等，特驯是^们可通过设计选择 相应高丹子的结构柬进一步最高寻电高分于的性能的特点．相继成为电容器电板材料。对于 导电高分子曲掺杂．万梅香等”1以对甲苯磺酸为掺杂刑，制备7聚吡嘻纳丰菅并研究7它的 电导性，打虎林等”用氧化钌掺杂聚毗略．并研究7该村科的电客行勾，而以生物帮J剂为播 杂利曲研究较少展开．厦1^学的葛东涛”筝采用电化学方法，以肝素纳为掺杂剂合成7聚 吡咯纳米线，并对其特殊形貌的形成机理厦影响因素进行7探讨．而在各种x献中，对于用 化掌簸化浩合成肝素链掺杂聚吡咯并作为超缎电容器电极材料的研究却未见报道．田此，本 趸采用化学氧化洼在较低的温度一lo℃，静态下，制备了肝素纳掺杂的球{走聚毗咯．并首次 对其电化学电客行寿进行了基础性研究，结果表吼所制备的聚吡略具有较好的电容性能． 电流密度为3mA／cm。进行充放电时，单电极比电容达到338 Fig． 图1勾肝隶纳掺杂聚毗咯的TEM谱围。可见，在低温硬存在肝豪纳的条件下台成的聚 毗咯为粒程较为均句的纳米球，直径约为100帆且丹散性较好，这种纳米尺度的材料可 蚪提供较大的比袁面积．有利干聚毗嘻与电解质神充升接触，使得聚吡略较为先全有效的利 用，从而获得较高的法拉第准电容和较好的倍率特性． 固i盱豪耋眄掺杂的疑吡嘻的TEM谱田 J sodium FigTEMimaget)fpolyp)qmledop划wj出hep,Ⅲ,in 6—01V 圉2为璩杭聚毗：鲁的循环伏安曲鳆(a讦u匣沆克放电曲线Ib)由圉2a叮见正0 之问青一对较宽昀氧化还厚峰存在，因此该电极材料表现出的电容特性不同于典型的厦电 层电春(规则的矩彤)，而是由聚毗咯发生氧化适愿反应而；：起的往拉苇准电吝；随着扫速 由10mV／s增加到30mV／s循环侠安曲曳的峰电沉澶由15aLA．蜡加到37mA．这种对应关 系说明在PPy电极上发生快速曲氧化迁厚反应，表明馥电扳计抖可满足电化学电吝器快建 克放电的要求 由图2b可见．不同电流下的克放电曲线都为呈现良好“镜像”对社性的三 角彤这表明聚毗咯材料在-0s．05V克放电五问其有皇好的电客特性每电化学jf：t监。所 发生曲电化学反砬如下所示…： J-056 腻宁腻 其中，Hep一代表肝素纳中的二糖结构单元，根据下式可以计算电极材料的质量比电容． q=丢=畿㈣ 式中：cm为质量比电容；J为充放电电流；t为放电时间；AV为充放电的电压范围；m是活 性物质的质量。由公式计算得知电流为3，5，lo和15mAfcm2时，对应的比电容分别为338， 316，289和273 F／g。可见，随着电流密度的增加，比电容逐渐下降，