基于导电聚合物复合体系的高性能储能电极材料

序号:368 赛区:西南赛区 得票数:19


考虑到未来化石燃料的短缺和环境问题,储能电池由于其不受气候、地理的影响,高效的能源存储率的特点,现已成为了可再生能源发展的重点。其中,超级电容器及中性水系锌离子二次电池由于卓越的安全性成为了当前储能电池领域的研究热点。导电聚合物开发工艺简单、绿色、成本低、电荷储存能力高、可通过掺杂改变电导率。然而,导电聚合物充放电过程中会产生反复的体积膨胀和收缩,在掺杂和去掺杂时,也容易发生收缩和溶胀行为,体积变化会在结构内部产生机械应力点,从而导致聚合物的机械降解和溶解,从而破坏电极,使电化学性能降低,仍然是当前面临的最大挑战。 本作品设计利用导电聚合物(聚苯胺、聚吡咯)与其他物质(二氧化锰、氧化石墨烯、海藻酸钠等)进行掺杂、复合,并获得了高容量和长循环稳定性。本作品的创新之处在于利用每种材料本身的性能互相复合彼此制约其不利于发挥电化学性能的性能,并赋予其较大的比表面积,为电子离子穿梭提供空间保障,合成了基于聚苯胺、聚吡咯的五种体系复合材料。