聚苯胺的形貌控制及其衍生碳材料的电性能研究
近年来，二次锂离子电池和超级电容器已经成为新时代经济高速发展和可持续发展不可缺少的一部分，众多的学者和研究人员也都致力于它们的正极材料以及负极材料的开发。
本课题仅采用一种合成方法就成功地制备合成出来了形貌可控的适用于二次锂离子电池还有超级电容器的负极材料的炭前驱体。采用最简易的水、单体、氧化剂三种东西就合成了可控的不同尺寸的纳米纤维/纳米管状样品。通过调节改变单体所用量和氧化剂添加量，就得到了长度从大于5μm到800nm的聚苯胺样品，基本无团聚现象，直径在120-180nm之间。同样只用水、单体和过硫酸铵氧化剂也合成出来编制席样品及编制席组装球形样品。当加大苯胺的分散浓度，加大氧化剂对单体的比例，随着反应时间的延长，样品完成了从单片编制席到编制席组装球形样品的转变，球形直径4-6μm。随后，我们将水换成氨水溶液，改变下单体的量氧化剂的量，反应6个小时又能得到表面较光滑的球形样品，球形直径从几百纳米到3微米都有。
我们将呈现不同形貌的样品进行预氧化的处理，再进行炭化的处理，其中炭化的处理选用了四个不同的温度。将得到的材料用作电极材料进行二次锂离子电池充放电测试，最好的样品即经700℃处理样品拥有最高的放电容量，小电流首次放电1143mAh/g，首次可逆容量620mAh/g，50次后还有515mAh/g，循环性能不错，衰减慢。在超级电容器中的应用，700℃处理样品在0.1A/g密度下，100次循环电量还有183F/g，大电流下2A/g还有150F/g。
对这些样品进行了几种手段的测试研究，比较几种样品的充放电及别的性能，得到影响电性能的一些因素。
化学氧化法;电化学性能;形貌控制;聚苯胺基碳材料;衍生碳材料;二次锂离子电池
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
宋怀河
2012
中文
TM912.9;TQ127.1
91
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）