TiO2和C復合納米結構的制備及電化學性能研究.pdf

1、超級電容器是一種新型的高效能量存儲裝置,因其具有大的功率密度,良好的循環性能而被廣泛應用于可移動設備電源,混合動力電動車以及航空航天領域。通過陽極化方法在金屬鈦基底上原位合成TiO2納米管陣列具有大的表面和有序的孔洞結構,且化學穩定性好,管徑和管長等幾何參數可以通過陽極化過程進行調變,規則的管狀結構不僅為電解液流動和離子遷移提供了通道,同時是負載其他高比電容活性物質形成復合納米陣列良好的模板。然而TiO2有限的導電性使其應用受到了很大的

2、限制。有效的C摻雜或者負載能夠提高TiO2導電性能,有利于TiO2納米管陣列內的高比電容的物質的負載和以TiO2為基礎的超級電容器電化學性能的提高。
　　 利用陽極化過程中有機物為C源,在Ar氣氣氛下退火處理,實現了對TiO2納米管的原位摻雜,有效提高了TiO2納米管陣列的導電性能和電容水平。然后以C摻雜的TiO2納米管為模板,采用循環伏安法負載聚苯胺,由于C的摻入提高了TiO2納米管的導電性能,更好的實現了有效負載聚苯胺。另外

3、通過考察電化學聚合過程中苯胺單體的濃度和循環掃描的圈數的影響,可控地制得了聚苯胺納米管、納米棒和無序納米線網絡三種結構,分別研究了它們的電化學性能。結果表明,采用簡單的方法合成了C-TiO2/PANI復合電極材料具有良好的電容性能。
　　 采用葡萄糖水熱以及后續退火的方法,在陽極化二氧化鈦納米管負載一層碳,形成TiO2/C復合納米管陣列,考察了葡萄糖濃度和不同退火溫度對TiO2/C結構和性能的影響。碳的負載使得TiO2能夠有效提