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原位聚合法制备兰炭/聚苯胺复合材料及其电容性能

汪晓芹 , 张永 , 程君 , 林卫丽 , 周安宁 , 熊善新 , 宫铭 , 吴伯华 , 褚佳

材料科学与工程学报 doi:10.14136/j.cnki.issn.1673-2812.2015.04.005

以兰炭为基体,通过引发苯胺在其孔隙和表面进行原位聚合,制得BET平均孔径为11.1nm、电导率为58.0S· m-1、比电容为143.6F/g、能量密度为16.2Wh/kg、兼具双电层电容和赝电容特征的兰炭/聚苯胺复合材料.SEM、比表面与孔结构、FTIR、电导率和电容性能测试表明,聚苯胺对兰炭进行了大孔填隙和表面包覆,聚苯胺对兰炭的大孔填隙使其转变成多个介孔,且填隙聚苯胺呈现的伸展链构象,共同改善了材料的电子传输和电容特性.另外,聚苯胺大分子与兰炭中的芳核分子发生了化学键合,形成了更大共轭体系.且聚苯胺分子链中的N与兰炭表面的醇羟基,聚苯胺分子链上的仲胺盐中的H与兰炭表面的芳基烷基醚形成的氢键进一步加强了两者的界面作用.提出了兰炭/聚苯胺复合材料的界面作用模型.

关键词: 兰炭 , 聚苯胺 , 原位聚合 , 电容性能 , 界面作用

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