聚3,4-乙烯二氧噻吩/泡沫镍复合电极材料的制备及其在超级电容器中的应用

摘要

通过研究聚3,4-乙烯二氧噻吩/泡沫镍(PEDOT/NF)复合电极材料中活性物质PEDOT沉积量对超级电容器性能的影响,获得了PEDOT/NF复合电极最佳的电化学性能.采用电化学工作站循环伏安法,在电压窗口为0～1 V、扫描速率为100 mV/s的条件下,通过一步法将单体3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)电镀到具有较大比表面积以及高电导率的NF上制备PEDOT/NF复合电极,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对PEDOT/NF复合电极的形貌和元素组成进行分析,通过循环伏安法以及恒电流充放电对PEDOT/NF复合电极的电化学性能进行系统研究.SEM和EDS检测结果表明,PEDOT均匀、一致地聚合到了NF的骨架上且与NF紧密结合.经测试计算,PEDOT/NF复合电极材料在扫描速率为10 mV/s时质量比电容可以达到308.68 F/g,在恒电流充放电中最小电阻为11.26Ω,功率密度为1444 W/kg时能量密度为16.03 Wh/kg,经过3000圈伏安循环后电容仍可以保持在其最大电容的79.2％.采用PEDOT/NF复合电极材料制作的超级电容器具有高的质量比电容、大的能量密度和功率密度、较小的电阻以及优良的循环稳定性,展现出卓越的性能.