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1、MEMS超级电容器用聚吡咯_炭材料复合膜电极的制备及其性能摇第28卷摇第6期2013年12月新摇型摇炭摇材摇料NEWCARBONMATERIALSVol.28摇No.6摇Dec.2013文章编号:摇1007鄄8827(2013)06鄄0414鄄07MEMS超级电容器用聚吡咯/炭材料复合膜电极的制备及其性能(1.中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051;2.中北大学电子测试技术重点实验室,山西太原030051;3.山西大学分子科学研究所,山西太原030006)霍晓涛1,2,
2、摇朱摇平1,2,摇韩高义3,摇熊继军1,2摘摇要:摇采用电化学沉积工艺,在MEMS超级电容器的三维结构集流体上制备出聚吡咯(PPy)、聚吡咯/碳纳米管(PPy/CNT)、聚吡咯/石墨烯(PPy/GR)三种类型的膜电极。采用SEM对三种膜电极进行形貌观察,采用循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电和循环充放电研究三种膜电极的电化学电容性能。结果表明,复合电极的微观结构稳定,复合薄膜和集流体之间的8.0、8.3mF/cm2,经过5000次恒流充放电循环后,电容器的比电容分别保持了原来的72.9%、85.0
3、%和89.2%。在PPy电极中引入CNT或GR后,MEMS超级电容器的电化学和膜电极结构稳定性可得到明显改善。中图分类号:摇TB332文献标识码:摇A关键词:摇MEMS;超级电容器;聚吡咯;碳纳米管;石墨烯结合力大;基于三种膜电极的MEMS超级电容器电容量依次增大,阻抗依次减小,放电电流为1mA时,比电容分别达到7.0、收稿日期:2013鄄04鄄22摇修回日期:2013鄄10鄄15基金项目:山西省自然科学基金(2012011010鄄2).通讯作者:朱摇平,博士,副教授.E鄄mail:h.zhup
4、ing@163.com作者简介:霍晓涛,硕士研究生.E鄄mail:huoxiaotao@126.comPreparationandperformanceofcarbon/polypyrrolemembranesasanelectrodeinsupercapacitorsHUOXiao鄄tao1,2,摇ZHUPing1,2,摇HANGao鄄yi3,摇XIONGJi鄄jun1,2(1.KeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasureme
5、nt,MinistryofEducation,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China;2.ScienceandTechnologyonElectronicTest&MeasurementLaboratory,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China;3.ShanxiLaboratoryforMolecularSciences,ShanxiUniversity,Taiyuan030006,China)
6、Abstract:摇Threemembraneelectrodesforsupercapacitorsinmicro鄄electro鄄mechanical鄄systems(MEMS)weremadeofpolypyr鄄role(PPy),carbonnanotube/polypyrrole(CNT/PPy)andgraphene/polypyrrole(GR/PPy)electrodepositedoncurrentcollectors.Thesampleswerecharacterizedby
7、scanningelectronmicroscopy,electrochemicalimpedancespectroscopy,cyclicvoltammetryandgalvanostaticcharge/discharge.Resultsindicatethattherearestrongadhesiveforcesbetweentheelectrodematerialsandthecurrentcollectors.Theelectroderesistancesdecreaseintheo
8、rderofPPy,CNT/PPyandGR/PPy.Thespecificcapacitancesare7.0,8.0and8.3mF/cm2atadischargecurrentof1mAandtheirretentionratesafter5000charge/dischargecyclesare72.9,85.0and89.2%forPPy,CNT/PPyandGR/PPy,respectively.Theelectrochemicalperformanceandstabilityoft
