空气稳定性好易于电化学聚合制备成膜无毒等优点,红宝石电容PANi/MWCNT复合材料
空气稳定性好易于电化学聚合制备成膜无毒等优点,红宝石电容PANi/MWCNT复合材料
PANi/MWCNT复合材料的SEM(a)及基于在各种弯曲角度测量的PANi/MWCNT的红宝石电容器的比电容,显示红宝石电容器是透明和柔性的聚吡咯(PPy)作为最常见的四种导电聚合物之一,具有空气稳定性好、易于电化学聚合制备成膜、无毒等优点,有着广阔的应用前景,因而20多年来受到重视,但在掺杂/去掺杂的过程中,聚吡咯分子链容易发生膨胀或收缩,致使分子链结构很容易被破坏,使得材料的实际价值大为降低,以甲基橙为模板,在其表面上聚合出PPy纳米管,再以中空PPy纳米管为基体,表面覆盖单壁碳纳米管(SWNTs)交联网络,形成PPy/SWNTs核壳结构系统,同时掺入TiO2,制备了纳米管状的PPy/SWNTs/TiO2复合材料,使材料在充/放电过程中的双电层作用和法拉第反应得到加强,复合材料经电化学性能测试后测得比电容值最高值为281.9F·g-1,成功制备了基于聚吡咯/石墨烯和磁性聚吡咯/石墨烯的纳米复合材料,获得的纳米复合材料用于制备导电油墨以制造红宝石电容器电池,根据CV分析,磁性聚吡咯/石墨烯电池具有较高的比电容值,随着磁性纳米颗粒的影响,比电容增加约12%,其最大比电容可达到255F·g-1,聚噻吩(PTh)类用于红宝石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,将多壁碳纳米管(MWNTs)与PTh按不同质量比混合制成聚苯胺/多壁碳纳米管复合材料,在14MPa压力下压片后测试电导率随着MWNTs含量的增加而增加,当MWNTs含量为3%时,红宝石电容复合材料的电导率达到6.61×10-6S·cm-1,而当MWNTs含量增加至20%时,电导率的增加速率相对缓慢,且逐渐接近纯的MWNTs并达到定值,将MWNTs与P3OT(聚3-辛基噻吩)粉末按不同的质量配比在氯仿溶液中超声共混15min,50℃恒温干燥,机械研磨,恒压压片后测试其电导率,得出纯P3OT和MWNTs含量为3%时复合材料的电导率分别为4.14×10-15S·cm-1和1.43×10-2S·cm-1,复合材料电导率提高的原因是MWNTs是一种共轭多烯结构,π电子有很强的离域性,与噻吩环主链上的π电子可以产生π-π共轭作用,形成更大的共轭体系,使得电子有更大的离域空间。