为满足高能量密度、高功率密度、长寿命的超级电容器对电极材料的要求,基于对电极的储能机制和关键影响因素的分析,本课题拟将有序介孔炭(OMC)的高度循环稳定性和良好的大电流充放性能与聚苯胺(PANI)的高比容量有效结合起来,开展有序介孔炭/聚苯胺复合电极材料的设计和制备。从两方面入手着重解决PANI 循环稳定性的问题合成纳米结构PANI(纳米颗粒,纳米线(管)),改善其本征电化学性质;对OMC 或其前驱体(OMC/SiO2)进行表面改性处理,提高与原位聚合的纳米 PANI 的界面结合力。考察炭材料表面形态、结构、官能团含量、孔径大小和分布、添加量等对PANI 形态、表面性质和结构的影响,阐明苯胺在有序介孔炭表面均匀聚合的内在机制;研究复合电极材料的电化学行为,揭示复合材料组成成分、制备工艺和参数、形态结构与其电化学性能间的相关性,获得综合性能优越的超级电容器电极材料,为新型超级电容器的开发奠定基础。
英文主题词Ordered mesoporous carbon;Nanopolyaniline;Supercapacitor;Surface modification;Adsorption