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为解决电化学电容器工作电压过低的问题, 本文以钽电解电容器的烧结型钽块为阳极, 聚苯胺(PANI)/TiO2电化学电容器复合电极为阴极, 成功制备了高能量密度、高工作电压的电解-电化学混合电容器. PANI/TiO2复合电极是通过在多孔阳极氧化钛纳米管阵列中电化学聚合PANI 制得. 该阴极具有优良的倍率特性, 当平均功率密度为0.55 mW·cm-2时, 对应的比容量仍达到10.0 mF·cm-2. 由于与电解电容器复合, 该混合电容器的单元工作电压可高达100 V. 而且电化学电容器阴极的比容量远大于阳极, 故阴极所需尺寸远小于阳极, 节省的空间可用于增大阳极尺寸, 从而使混合电容器的比容量极大提高. 所制备的混合电容器体积能量密度和质量能量密度分别是钽电解电容器的4 倍和3 倍. 将该混合电容器在100 V下进行短路充放电实验, 循环10000 次后发现容量未衰减, 等效串联电阻未增加, 显示出极好的循环稳定性和功率特性. 计算表明其最大功率密度高达847.5 W·g-1. 电化学阻抗谱显示其具有优良的阻抗特性和频率特性. 相似文献
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由于聚苯胺(PANI)独特的质子酸掺杂机制, 其在高pH值溶液中会发生去质子化过程, 导致失去导电性和电化学活性, 故普通PANI只有在酸性介质中(pH<4)才具有电化学氧化-还原活性, 这成为PANI应用的一大障碍. 为解决PANI在高pH值溶液中的“失活”问题, 人们提出了各种各样的方法. 从基于质子酸掺杂机理和基于电荷转移机理的两大解决途径入手, 就提高PANI在高pH环境中电化学活性的方法进行了系统综述, 重点评述了自掺杂、高分子酸掺杂和碳纳米管掺杂PANI的制备方法、电化学特性以及提高电化学活性的作用机制, 并指出了提高PANI高pH环境下的电化学活性所存在的难点及今后的研究方向. 相似文献
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