复合材料超级电容器+高分子1

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,超级电容器用纳米复合材料,报告人： 闫博,小组成员：杨大圩 陈颂 白云雷,1,内容纲要,2,1,、项目简介,电化学超级电容器也叫超级电容器。,介于电池和传统电容器之间,可以快速充放电,基于电极溶液界面电化学过程的储能元件,3,A.,高的能量密度,B.,较长的循环使用寿命环境友好,C.,安全性高等优点,广泛应用于交通、移动、通信、信息技术、航空航天和国防科技等领域。,4,1,、项目简介,目前，超级电容器的电极材料可分为三类,:,多孔碳材料,(,活性炭,/,碳纤维,/,碳 纳 米 管 等,),，金 属 氧 化 物,( MnO,2,、,RnO,2,等,),以 及 导 电 聚 合 物,(,聚 苯 胺、聚 吡 咯、聚噻吩及其衍生物,),。,多孔碳材料和金属氧化物作为电容器电极的研究已有较多的报道，而导电聚合物作为电容器电极的研究相对起步较晚。由于该类材料具有成本低、比容高、充放电时间短等优点，近年来成为超级电容器电极材料研究的热点。,5,1,、项目简介,（,1,）电化学双层电容器,6,1,、项目简介,( 2 ),法拉第准电容电容器,7,2,、电极材料简介,聚苯胺自被发现适当掺杂可以导电后受到究者的广泛关注由于具有成本低易聚合稳定性好易掺杂高比容量等优点，聚苯胺在超 级电容器中被广泛用于电极材料。,（,1,）聚苯胺类电极材料,8,纳米结构与体材料相比，具有比表面积较大成本 低等优点，因此，纳米结构聚苯胺电极材料在电容器这种希望拥有高比表面积电极材料的器件中有着独特的结构优势。,9,目前，对于电容器中电极材料的研究几乎都是围绕着聚苯胺纳米结构的制备方法以及其电容性能的研究。为了得到理想比容量的聚苯胺电极材料，研究者正在尝试不同方式制备聚苯胺纳米结构，相应的研究成果将会给研究者带来更多的惊喜，势必会在开发超级电容器中发挥重要作用。,10,（,2,）聚吡咯类电极材料,聚吡咯也是一类用途很广的导电聚合物材料，由于具有高的电导率良好的环境适应性 较好的氧化 还原性易在多种有机溶 液 和水溶液中制备，成为超级电容器电极材料研究的焦点之一聚吡咯类材料一般通过化学氧化聚合和电化学聚合得到，两种方式制备的电极材 料电容性能相差较大。 一 般而言，电化学聚合较简 单，研究也比 较多，但电容性能较差。,11,（,2,）聚吡咯类电极材料,聚吡咯类材料在电容器中主要应用的是聚吡咯，有关其衍生 物的研究报道较少。对于聚吡咯而言，研究集中在以吡咯为成分的有机无机复合物中。通过复合的方式对单一聚吡咯性能进行改善，能制备出电容性能较好的电极材料。因此，聚吡咯复合材料的制备及其在电极中的应用已渐渐成为研究的趋势。,12,（,3,）聚噻吩类电极材料,聚噻吩类用于超级电容器电极材料主要是通过对噻吩进行一定的修饰再制备成相应的电极材料。,13,（,3,）聚噻吩类电极材料,聚噻吩类材料作为电容器电极材料的应用主要集中在其衍生 物，对聚噻吩的研究较少 噻 吩 经 修饰后可得到的衍生物很多，可是能满足超级电容器性能且研 究 比 较 活 跃 的 是,PEDOT,。由于可 以,P,型和,N,型掺杂，这样,PEDOT,可以比其他物质更具有结构和性能上的可 选 择 性，因而也会在电容器电极材料的研究中受到更多关注和期望。,14,（,4,）复合电极材料,但是该类材料在多次充放电以后存在循环寿命不高、离子传输较慢等缺点。,碳材料与金属氧化物材料均具有高比表 面 积、高导电率和等优点。因而采用导电聚合物与碳材料或金属氧化物进行适当的复合成为电极材料研究的又一亮点 。,15,（,4,）复合电极材料,利 用 导 电 聚 合 物 与 多 孔 碳 材 料碳 纳 米 管 复 合制备的电极材料，其电容性能均比单一材料要好且综合性能优越，该方法为超级电容器电极材料的制备提供了很好的方向。,16,3,、结论与展望,超级电容器 的 出 现，缓解了能源系统中功率密度与能量密度之间的矛盾因具有高 的功率密度较长的循环使用寿命充放电速度快环境友好和安全性高等优势，超级电容器的开发将会在世界范围内越来越受到重 视，其应用也将会渗入到日常的生产生活中。,17,3,、结论与展望,导电聚合物作为一种新型的电容器电极材料 ，具有成本低高比容较短的充放电时间等优点。虽然研究工作起步较晚，却已成为了研究的焦点。导电聚合物不仅可以单独制备成高比容量的电极材料，而且还可以利用有机无机材料间的协同作用，得到性能更佳的复合电极。无论研究单纯的导电聚合物还是其复合物，导电聚合物均会在发展电容性能更好的超级电容器中起到不可替代的作用。,18,