聚苯胺复合电极的制备及电化学性能研究.pdfVIP

维普资讯 第18卷第4期 高分子材料科学与工程 v。1．18N0．4 2002年 7月 POIYMER M ATERIAlSSCIENCE AND ENGINEERING Ju1．2002 聚苯胺复合 电极 的制备及 电化学性能研究 刘长久，唐建斌 ，钟胜奎 ，尚 伟 ，刁汉明，姜吉琼 (桂林工学院材料与化学工程系 ．广西 桂林 54l004) 摘要 ：以化学法合成导 电聚苯胺 ．研 究 了氧化剂和掺 杂剂 以及反应温度和 时间对聚苯胺 的产率和 电导率 的影 响 。在确 定的配方和工艺条件 下 ，聚苯胺 的合成产率为 94 、电导率为5．6S／cm。将合成得到 的聚 苯胺掺 杂导 电粉体制备成高分子复合 电极材料 ．在恒 电流条件 下进行充放 电性能测试 。结果表 明，开路 电位和放 电电位较 高，在 以 4mA／cm 恒 电流放 电，终止 电位为 1．2V 时 ，放 电时间可持续 16．5h，放 电 容 量 大 。 关键词 ：聚苯胺 ；电导率 ；产率 ；复合 电极 ；电化学性质 中 图分类 号 ：TB34 文献 标 识码 ：A 文章编号 ：1000—7555(2002)04一{)108—04 聚苯胺在众多 的导 电高分子聚合物 中由于 11，反应停止后将反应液静置过夜 、抽滤、洗涤 、 其 原料 易得 、制备方法简便 、良好 的空气稳 定 烘干 、研磨制得 聚苯胺粉末 。 性 、导 电性 、可逆 的氧化还原性 、光 电转换性 、非 1．2 聚苯胺 的性 能测试 线性光学性 、体积 电位响应性 、电致变色性而深 1．2．1 产率的测定 ：试样在红外线干燥器 中烘 受研究者 的重视 ，成为导 电高分子材料 的研 究 干至恒量后称量其质量 。 热 点 ～ 。 产率一 X100 近年来 ，在对 高性能新型 电池进行开发研 究 中的一个 重要 方 向是开发 聚合 物 电池 ，而聚 1．2．2 电导 率的测 定 ：将 聚苯胺 粉末 压片 ，用 苯胺是一种极具应 用前景的聚合物 电极 活性材 万用 电表测 电阻，并按 以下公式计算 电导率 料 。然而 ，在 目前所报道 的聚苯胺二次 电池 中， (是)： 大部 分都 是采用 电化 学法 合成 的聚苯 胺 ，而且 是 一 L／(R ·S) 大都是直接将合成时所用 的衬底材料作为集 电 式 中 ：R—— 电 阻 ；—— 样 品 的面积 ； —— 样 极用 于 电池 ，这无 疑会增加 电池 的质 量和成本 。 品长度 。 本文 以化学法合成 聚苯胺并与石 墨粉复合 ，直 1．2．3 红外光谱 的测定 ：采 用 KBr压 片法 ，用 接压制 电极 ，工艺简单 ，成本显著降低 ，制备 电 Paragon一500红外光谱 光度仪测定其 红外 光 极性 能优 良，具有很好的市场 开发应 用前景 。 谱 。 1．3 聚苯胺 复合 电极的制备及性能测试 1 实验 部分 将 聚苯胺粉末与石墨粉按一定 比例混合 ， 1．1 聚苯胺的合成 在研钵 中研磨至均匀混合 ，然后压制成条形 电 将 5mI苯胺 和 10mI盐酸 加入水 中于三 极 ，与 Zn片组 成 电池 ，用 DC一5型 电池性 能测 颈瓶 中搅拌制成均匀透 明液体，在低温恒温槽 试仪进行测试 。充电流设定为 400mA／cm。，充 中控制恒温 20C，缓慢地分批加