掺锂聚苯胺/活性炭复合电极材料提升超级电容器性能

"掺锂聚苯胺/活性炭超级电容器电极材料的制备及电性能 (2007年)" 本文研究的是掺锂聚苯胺/活性炭复合材料在超级电容器电极应用中的制备方法及其电性能改进。超级电容器是一种高效的能量存储设备，因其高功率密度、长循环寿命和快速充放电能力而在能源领域受到广泛关注。这种新型存储元件分为双电层电容器和法拉第准电容器两类。 研究中采用苯胺在改性活性炭表面原位聚合，合成出掺锂的聚苯胺/活性炭复合电极材料。这种方法利用了活性炭的高比表面积和聚苯胺的优良导电性，旨在解决活性炭导电性不足的问题。通过SEM（扫描电子显微镜）分析，观察了掺杂前后复合材料的形态变化。 在6摩尔每升的氢氧化钾（KOH）电解液中，使用Hg/HgO电极为参考电极，对电极材料进行了循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等电化学测试。这些测试用于评估掺杂锂盐后的电极性能。实验结果显示，掺杂锂盐后，复合电极材料的比容量显著提升，从未经掺杂时的372法拉每克提高至466法拉每克，表明了锂掺杂对于提高电极材料存储电荷能力的有效性。同时，经过多次循环充放电后，电容量的保留率也得到了显著改善，这证明了材料良好的循环稳定性。 关键词包括超级电容器、聚苯胺、活性炭和锂。研究的创新点在于探讨了锂掺杂对聚苯胺/活性炭复合材料电容行为的影响，为提高超级电容器的性能提供了新的思路。尽管已有文献报道了苯胺与活性炭的复合以及与碳纳米管的复合，但针对锂掺杂对这类复合材料的具体影响，本研究提供了新的见解。 这篇论文深入探讨了如何通过掺杂技术优化超级电容器的电极材料，以提升其电性能，对于理解并改进储能设备的性能具有重要的理论和实践意义。