超級(jí)電容器電極的制備與性能研究.pdf

1、超級(jí)電容器是一種新型的儲(chǔ)存能量裝置，能量密度高（2～5 Kw/kg），充電速度快（在一般蓄電池充電電流密度（7mA/cm2）下，完成充電只需12min，比蓄電池快），更強(qiáng)的穩(wěn)定性（循環(huán)壽命高達(dá)萬(wàn)次，遠(yuǎn)高于蓄電池），更寬的工作溫度范圍（-50～+75℃），從而被人們所關(guān)注。
　　同時(shí)伴隨著納米科技的發(fā)展，新型納米材料的出現(xiàn)，如被廣泛使用的石墨烯、新型導(dǎo)電聚合物（聚苯胺、聚噻吩），一定程度解決了超級(jí)電容器中電極材料導(dǎo)電性差、局部分散不

2、均勻等問(wèn)題，使得超級(jí)電容器有了更好的發(fā)展。在后備電源，充電樁，以及消費(fèi)娛樂(lè)電子電源等方面有著廣闊的發(fā)展前景。
　　因此，本文研究了四種納米材料（PANI納米線、TiO2納米管陣列、石墨烯花、Al2O3納米管）的形貌結(jié)構(gòu)及由該四種材料構(gòu)建的超級(jí)電容器的電容性能。
　?。?）PANI納米線/二氧化鈦納米管陣列/Ti片超級(jí)電容器
　　首先，用Ti片作為襯底，刻蝕出二氧化鈦納米管陣列，然后用電聚合方法制備出PANI納米線，這具

3、有很強(qiáng)的創(chuàng)新性。
　　其次，經(jīng)過(guò)測(cè)試，該超級(jí)電容器在0.05mol/L的硫酸電解液中，電流密度為0.21 A g-1時(shí)，比電容可以達(dá)到897.35 F g-1，經(jīng)過(guò)1500個(gè)循環(huán)充放電之后，比電容僅變?yōu)橐郧暗?6.2％，顯示出具有較大的電容和較好的穩(wěn)定性。
　?。?）Na離子超級(jí)電容器
　　首先，采用陽(yáng)極氧化法制備的氧化鋁納米管電極，用直流等離子體噴射CVD法制備出石墨烯電極。
　　其次，將氧化鋁納米管電極作為陰