朱平
,
蔡婷
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150320
为了改善MEMS超级电容器膜电极的致密性，通过在聚吡咯（ PPy）中引入苯磺酸钠（ BSNa）和氧化石墨烯（ GO）表面改性功能薄膜，实现聚吡咯薄膜在MEMS超级电容器三维微结构上的均匀沉积．借助扫描电镜（ SEM）、循环伏安测试（ CV）、交流阻抗谱测试（ EIS）、恒流充放电测试（ CP ）等手段对表面改性后的样品进行电化学性能测试．结果表明：当吡咯单体（Py）与BSNa摩尔比为1∶2，GO含量为0．4％时，在－0．4～1．0 V电压范围内，以100 mV／s速率扫描56圈，PPy薄膜的致密性最佳；表面改性可以在很大程度上减轻PPy颗粒的团聚，使得聚合后的PPy分子链排布紧密，形成了规整的网状立体结构；在放电电流为2 mA时，比容量可以达到13．3 mF／cm2，MEMS超级电容器的电化学性能得到改善．
关键词:
聚吡咯
,
氧化石墨烯
,
表面改性
,
致密性
,
三维微结构
,
MEMS超级电容器
朱平
,
蔡婷
,
韩高义
,
熊继军
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140500
为了解决氧化钌(RuO2)沉积电位过高, 难以在三维微结构金属集流体上直接沉积的问题, 提出采用分步电沉积方法在微三维结构镍(Ni)集流体上制备 RuO2复合膜电极, 即先在三维微结构 Ni 集流体上沉积聚吡咯/氧化石墨烯(PPy/GO)薄膜作为基底, 经热处理后, 在基底上二次沉积出RuO2颗粒, 最后再对RuO2复合薄膜进行二次热处理.扫描电子显微镜(SEM)观察显示, 随着热处理温度的升高, 薄膜表面多孔结构增多, 达到了提高膜电极结构孔隙分布的目的.能量分散谱(EDS)和X射线光电子能谱分析(XPS)表明, 薄膜中无定形RuO2·xH2O的存在保证了膜电极的大比容量.电化学性能测试结果表明,经105℃处理后的膜电极电化学性能最佳,比电容为28.5 mF/cm2,能量密度为0.04 Wh/m2,功率密度为14.25 W/m2.采用分步电沉积方法制备出的RuO2复合薄膜是一种良好的MEMS超级电容器电极材料.
关键词:
RuO2复合薄膜
,
分步电沉积
,
热处理
,
MEMS超级电容器
