论文部分内容阅读
锂离子二次电池以其能量密度高,循环寿命长,自放电小,安全无污染等一系列优点得到越来越多的应用.而聚苯胺优良的掺杂-脱掺杂可逆性十分适合用作它的正极材料.该文探讨了聚苯胺的化学合成和电化学合成,以制备出性能更优的锂离子二次电池正极材料.化学合成中,采用乙炔黑吸附法,通过电导率仪、X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外吸收光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射谱(XRD)等分析工具讨论了不同乙炔黑添加量对聚苯胺微结构的影响,发现乙炔黑的加入可以改善聚苯胺的电性能.而且随着乙炔黑含量由0增加到11%,其电导率也随之由2.9S/cm增加到13.3S/cm.另外,乙炔黑的加入还改变了聚苯胺的微观形貌,由片状变为颗粒状,而且随着乙炔黑含量的增加,其颗粒变得越来,越小,这是因为乙炔黑起了吸附中心的作用.电化学合成中,采用恒电流聚合法,以不锈钢丝网作基底制备出聚苯胺薄膜.并对薄膜进行FTIR、XPS、XRD、SEM以及循环伏安(CV)测试,详细分析了不同聚合电流对聚苯胺薄膜结构与电性能的影响.发现性能较佳的聚苯胺是由合适大小的电流得到的,该文为6mA,电流过大或过小都会降低聚苯胺的电性能.电化学制备的聚苯胺为纤维状,可能是电场起了模板作用.其致密度随着电流的增大而变小.把化学和电化学制备的PAn-11%和PAn-6mA分别制成电池正极,测试得到前者的最高比容量为85mAh/g,循环40次后衰减到58mAh/g,其平均放电电压为3.0V,库仑效率一直都保持100%.后者的最高比容量达到110mAh/g,循环200次后衰减到75mAh/g,其平均放电电压为3.45V,库仑效率保持为100%.说明电化学制备的聚苯胺更适合用作电池正极.