电化学混合电容器用新型聚吡咯介孔碳纳米复合电极.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)JuneActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(6)：1515—15201515[Article】www．whxb．pku．edu．cn电化学混合电容器用新型聚吡咯／介孔碳纳米复合电极张晶孔令斌2蔡建军杨贞胜罗永春康龙(兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，兰州730050；兰州理工大学材料科学与工程学院，兰州730050)摘要：采用介孔碳CMK-3作为载体，通过化学原位聚合的方法制备出一种新型的聚吡咯价孔碳(PPy．CMK。3)纳米

2、复合材料．将该纳米复合材料作为正极，配以介孔碳CMK-3为负极和1．0mol·LNaNO。中性电解液，组装成为电化学混合电容器．电化学测试表明：在5．0mA·cm电流密度和1．4v充放电电位条件下，其放电比容量达57F·g，电容器功率密度为2．5xlo2W·kg，能量密度达17Wh·kg．当电流密度从5．0mA·cm-z增加至5OmA·cm时，电容器的容量保持率在80％以上，显示高倍率充放电特性优异．此外，聚吡咯一介孔碳价孔碳电化学混合电容器易活化，并具有优异的充放电效率和良好的循环稳定性能．关键词：介孔碳；聚吡咯

3、；电化学混合电容器；能量密度中图分类号：0646NovelPolypyrrole／MesoporousCarbonNanocompositeElectrodeforanElectrochemicalHybridCapacitorZHANGJingKONGLing—Bin卫CAIJian—JunYANGZhen—ShengLUOYong—ChunKANGLongStateKeyLaboratoryofGansuAdvancedNon-ferrousMetalMaterials,LanzhouUniversityofT

4、echnology．Lanzhou730050,P．R．China；2SchoolofMaterialsScienceandEngineering,LanzhouUniversityofTechno~gy,Lanzhou730050,PR．China、Abstract：Wi廿1mesoporouscarbon(CMK-3)servingasasuppo~，wepreparedanovelnanocompositeofpolypyrrole／mesoporouscarbon(PPy—CMK-3)byaninsituc

5、hemicalpolymerizationmethod．AnelectrochemicalhybridcapacitorwassuccessfullydesignedusingaPPy—CMK-3compositeandCMK一3aspositiveandnegativeelectrodes，respectively．Theelectrochemicalcapacitanceperformanceofthiskindofhybridcapacitorwasinvestigatedin1．0molL～NaNO3ele

6、ctrolytesolution．Thedischargecapacityofthehybridcapacitorreached57F‘g一underacurrentdensityof5．0mA。cmandcellvoltageof1．4V．Theenergydensityofthehybridcapacitorreached17Wh。kg一withapowerdensityof2．5~102W‘kg一．Whenthecurentdensitywasincreasedfrom5．0to50mA·cm．thecapa

7、cityofthehybridcapacitorremainedatabout80％anditshowedexcellenthighratecharge—dischargeperformance．Furthermore，thePPy—CMK一3／CMK一3hybridcapacitorcontainingthisPPy—CMK一3nanocompositecouldbeactiveeasilyanditpossessedahighcharge—dischargeeficiencyandgoodcycleperfor

8、mance．KeyWords：Mesoporouscarbon；Polypyrole；Electrochemicalhybridcapacitor；Energydensity超级电容器比传统电容器具有更高的比电容和料的制备技术列入国家中长期科学和技术发展规划能量密度，比电池具有更高的功率密度，具有广阔的纲要(2006—2020年)之中．为同时获得较高的能量密