储能科学与技术 ›› 2016, Vol. 5 ›› Issue (4): 469-477.doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2016.04.009
张 涛,王文强,王庚超
ZHANG Tao, WANG Wenqiang, WANG Gengchao
摘要:
能量密度是制约超级电容器实际应用的关键因素,通过正负电极材料的比电容匹配,构建有机非对称超级电容器是提高能量密度的有效途径。本工作以活化分级孔碳(aHPC)作载体,以β-萘磺酸为软模板和掺杂酸,借助化学氧化聚合方法,分别制备出活化分级孔碳负载聚苯胺(aHPC@PANI)及活化分级孔碳负载聚1,5-二氨基蒽醌(aHPC@PDAA)纳米复合材料。结果显示,两种复合材料均呈现疏松多孔的结构,且聚合物以纳米尺度均匀沉积在活化多孔碳孔壁内外,这对提高活性物质利用率及其倍率性能十分有利。在1 A/g电流密度下,aHPC@PANI正极材料与aHPC@PDAA负极材料的比容量,分别达256.7 F/g(–0.6~0.8 V)及253 F/g(–2~-0.6 V)。所组装的aHPC@PANI//Et 4NBF4-AN//aHPC@PDAA有机非对称超级电容器呈现宽的电位窗口(2.8 V),高的能量密度(65 W·h/kg,1.38 kW/kg,基于aHPC@PANI和aHPC@PDAA总质量)及优异的循环稳定性(循环5000次后其容量保持率高达90.2%)。