超級電容器8，因其具有快速於存釋放能量的特點，而成為種應用前景非常廣泛的新型儲能裝置131.有機導電高分子，如聚苯胺化聚噻吩1聚吡咯等，具有充放電迅速循環壽命長使用溫度范圍寬以及成本低等優點，成為近年來電化學電容器材料的研究熱點之141.尺3等剛采用循環伏安法，在不同的電位掃描速度下將聚苯胺沉積于不銹鋼上，發現掃描速度不同獲得的聚苯胺不鎊鋼PANISS電極，81時，所制得的電化學電容器性能比較好。他們把這種差異歸因于不同掃描速度下制得的，微觀形貌不同，掃描速度很高時，犯可能具有比容值。但這解釋并未用實驗證實。為考察，用脈沖電流沉積法化0和恒電流法0，分別制備具有不同微觀形貌的聚苯胺，探討聚苯胺微觀形貌對電化學電容器性能的影響。

　　1實驗部分試劑及儀器苯胺1041004和他004均為分析純試劑，所有溶液均用次蒸餾水配制。以不銹鋼圓柱電極33為基底電極，用環氧樹脂封裝，工作面積0.95電極使用前經金相砂紙打磨并依次用酒精丙酮次蒸餾水清洗。朽絲為輔助電極，飽和甘汞電極80為參比電極本文中所有電位均相對于5330型數控雙脈沖電鍍電源邯鄲市大舜電鍍設備廠，班660人電化學工作站上海辰華儀器公司，財豆電位儀深圳市通華防腐電子儀器廠，自制型電解池。

　　實驗步驟1.2.1聚苯胺的電化學合成將經過前處理的33電極置于裝有0.2爪，1.

　　Ll苯胺+0.5mo.レ1H2SO4成膜溶液中，室溫下充氮20，1后，采用脈沖電流或恒電流方法陽極成膜。脈沖電流法控制參數為通斷比5，50 ms，頻率lOHz，平均電流密度mA，cm，恒電流方法沉積時，電流密度與脈沖沉積的平均電流密度相同。膜層厚度由陽極沉積電量控制。

　　1.2.2膜微觀形貌的檢測將與38電極相同材質的2，1不銹鋼片電極用石蠟封裝面，采用相同的方法制備PANI膜，清洗后自然涼干，剝去背層石蠟層，然后采用以心5600型電子顯微鏡日本正01公司，加速電壓15kV或20kV觀察膜層形貌。

　　Fax07318713642.化學生物傳感與計量學國家重點實驗室基金資助項目200201將不同電化學方法制得的，陽38電極，經次蒸餾水洗去電極面的苯胺單體后，置于裝有10爪，1七1晷4 +1.，1.1肥，4混合液的型電解池中，室溫下充氮除氧15，后進行電化學測量。循環伏安的掃描范圍為0.20.7，恒電流充放電的電流密度分別為1.52.03.0和3.5，2；交流阻抗采用的交流電壓幅值為5mV，頻率范圍為0.01l0 000Hz，槽電壓分別控制在00.250500.600.75和0.801測試系統為雙電極測試模擬系統，即兩電極均為沉積電量相同的，85電極。

　　2結果與討論2.1不銹鋼電極的穩定性及人188電極的循環伏安曲線研究為了考察基體材料的穩定性，將不鎊鋼電極置溶液中作陽極極化曲線，掃描速度10mV，s掃描電壓0.301.2.結果明，在0.301.0范圍內不銹鋼電極處于鈍化狀態，面非常穩定。因此該電位范圍不銹鋼作為基底材料不會對積電量的關系GM在相同沉積電量2dlp=2 000mC下制備的似溶液中范圍內的循環伏安曲線。由可知，0河制備的，33電極在此溶液中現出更大的氧化還原峰電流。同時。

　　仙188電極在0.2，0.7范圍內的循環伏安曲線明，曲線形狀接近矩形，具有非常好的電容特性。由該矩形可計算出，01制備的，傾183電極較GM方法制備的PA№SS電極具有更大的積分電量，循環伏安長方形面積。2給出不同電化學沉積方法，000制備，犯33電極在上述溶液中20.7，范圍內的循環伏安曲線由知，犯55電極的電容電量均隨，六膜沉積電量的增加而增加，但增長趨勢不同，PGM方法明顯快于，法。

　　聚苯胺膜的微觀形貌L1硫酸的成膜液中以平均電流密度為lmA，Cr2，采用不同制備方法所制得的，1膜的微觀形貌。

　　從3可知，0河制備的，人抑膜呈納米纖維狀，纖維直徑為60100，長度幾個微米。與0肘制備的顆粒狀聚苯胺，人膜35相比，納米纖維狀聚苯胺有著更大的比面積，纖維與纖維之間有著更多的顯微縫隙，因而更有利于離子在其中的擴散和遷移1更適合于作為電化學電容器電極材料。

　　內米纖維人，電極充放電研究上述研究結果可知，當控制平均電流密度為電容性能，1制備的，83電極在文電曲線4.由可知，充電時電司呈線性增加，呈現出理想電容器特征；放電聚苯胺處于高摻雜態，具有較高的電導率，因聚苯胺發生脫摻雜反應，引起電容阻抗的增玫電持續時間短于充電過程根據電化學容容量0可從放電曲線斜率得出13為放電電流，4 7為電壓變化斜率的倒數。可由電容容量計算得500，時仰，電極比電容隨放電電流密度的變化由699比電容隨充放電電流密度發生變化的原因可能是由于放電電流密度較低時，電極充放電不充分引起電容儲能能力未充分利用；增加放電電流密度158電極儲能能力得到充分利用，因此比電容增大。但為防止苯胺過，化，放電電流密度不宜過大。本研究結果明，比電容為699，的數值遠大于文獻所報道的活性炭電極，和顆粒狀聚苯胺電極的比電容值1.另外，根據以下公式可計算電容的能量密度其中7為槽電壓。由此式及實驗數據由，的1好10常5吲無使徵充隨由電使理中電其比PANI電極在放電電流密度為2，5mA，cm2下的循環壽命納米纖維聚苯胺是種具有良好應用前景的電容器電極材料。

　　循環壽命是征電容器性能的又重要因素，通過1000次不間斷的充放電循環對PGM制備的入電容器進行穩定性檢驗。由5可看到，電極比較初的比電容值為616.經過33次循環變為556，循環1000次后的值為544尸。81.

　　由此可知，除比較初33次循環比電容有所下降外，85電極的比電容值基本保持不變，說明PGM制備的PANISS電極具有優異的穩定性。

　　2.4交流阻抗研究極化電位下的交流阻抗譜。

　　氧化還原狀態，納米纖維聚苯胺超電容的阻抗譜為條與實軸近似垂直的直線，現出理想電容器的特征。當槽電壓增大，低頻下的Nyquist譜斜率下降。當槽電壓增至0.8時，電容負極板聚苯胺處于完全還原態，聚苯胺離子導電性和電子導電性都十分有限，此時電容器正負極板上聚苯胺的摻雜與去摻雜受擴散控制，6中0.8，曲線，電容器現出巧阻抗的行為。對于電化學電容器，時間常數越小越有利于電容器的快速充放電叫根據6不同電壓下虛軸比較高點所對應說明納米纖維，1電化學電容器充放電速度較快。

　　電壓下的交流阻抗譜。，隨納米纖維聚苯胺載量增加，低頻外譜順實軸方向正移，但所有曲線基本保持近似垂直于實軸。這種正移現象可能是由于聚苯胺膜層越厚，離子從本體溶液遷移至電極內部所受到的阻力越大所致131.

　　3結論采用脈沖電流法制備了具有納米纖維結構的豫比較，納米纖維狀，膜具有更大的比面積和較小的離子遷移阻力。以納米纖維，1膜作為電化學電容器電極材料進行研究，結果明，納米纖維狀，電化學電容器較顆粒狀，電化學電容器具備更大的電容容量以及更優異的電容性能，在合適的充放電電流密度下該電容器的比電容可高達6991相應的能量密度為54.6評。經循環充放電000次實驗，納米纖維狀，六犯超電容器比電容基本保持不變，明其具有良好的電化學穩定性。由此明PGM制備的納米纖維狀口犯是種具有良好應用前景的電化學電容器材料。

　　張曉昕，郭樹才，鄧貽釗。新型碳材料XinxingTanCailiao，1996，