聚苯胺/碳纳米管复合材料的制备及其电容性能研究*

周思洁，周文昌，张小灵，严睿文

(安徽大学 物质科学与信息技术研究院,合肥 230601)

0 引 言

新型便携穿戴式电子设备的快速发展对储能设备提出了新的要求[1]，高功率密度、能量密度的储能装置的开发和利用成为关注的热点之一[2-6]，例如超级电容器、太阳能电池等。超级电容器是介于化学电池和常规电容器之间的一种新型储能元件[7]，超级电容器具备众多优点，例如能量密度高、循环稳定性好、倍率性能优异以及能够做到快速充放电、结构简单等[8-10]，这是普通化学电池难以做到的，并且它不容易受温度变化的影响，这些优点使得超级电容器成为当前电容存储的研究热点[11-14]。超级电容器根据电荷储存原理的不同主要可以分为3类，在电极的表面通过吸附离子形成双电荷层存储能量的双电层电容器，依靠法拉第氧化-还原反应过程产生赝电容的赝电容器，以及处于两者之间的混合超级电容器[15-17]。在各类电极材料中碳基材料、金属氧化物和导电聚合物等已经被用于研究超级电容器[18-21]。碳基材料中碳纳米管由于其高导电性、高机械强度和良好的电子传递性能常被用作超级电容器的电极材料[22-25]。Y.Koo等[26]通过逆序的方法制备各种形式的碳纳米管片用于超级电容器，碳纳米片层数的不同使得其比电容从10.1到51.37 F/g不等。但由于碳纳米管的双电储能机制只依靠电子的吸附表现出电容性能[27]，因此碳纳米管作为超级电容器的电容性能较差，一般比电容都较低。……