导电聚噻吩作为超级电容器电极材料的研究进展_袁美蓉
超级电容器电极材料的研究发展_王康
超级电容器电极材料的研究发展_王康超级电容器电极材料的研究发展王康余爱梅郑华均(浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地，浙江杭州310014)摘要：电极是超级电容器一个重要的组成部分，电极材料是决定超级电容器性能最重要的因素。
本文主要综述了超级电容器的性能优点、工作原理、应用前景，并详细介绍了碳素材料、过渡金属氧化物、导电聚合物等三类超级电容器电极材料的研究进展。
关键词：超级电容器；双电层电容器；法拉第电容器；电极材料收稿日期：2009-11-13作者简介：王康(1985-),男,浙江湖州人,浙江工业大学在读硕士研究生。
文章编号:1006-4184（2010）04-0018-051超级电容器及其电极材料超级电容器也叫电化学电容器，是一种介于蓄电池和传统静电电容器之间的储能装置。
与常规静电电容器不同，其容量可达法拉级至数千法拉，功率密度大，良好的的可逆性能（90%~95%），循环寿命长（>105次）[1]。
另外其完成充电时间短，可以作为大功率脉冲电源，能大电流瞬时充放电，广泛应用于数据记忆存储系统、便携式仪器设备、后备电源、通讯设备、计算机、电焊机、充磁机、闪光灯、燃料电池、电动车混合电源等领域。
随着绿色电动汽车的研制，超级电容器的研究也进入了一个全新时期。
根据储能机理的不同，超级电容器可以分为双电层电容器和法拉第电容器。
双电层电容器是利用电极和电解质之间形成的界面双电层电容来存储能量，其电极通常采用高比表面积的碳材料；法拉第电容器是利用快速、高度可逆的化学吸附/脱附和氧化/还原反应，从而产生比双电层电容更高的比容量，其电极材料主要是金属氧化物和导电聚合物[2]。
在超级电容器的研究中，许多工作都是围绕着开发各种具有高比能量、高比功率的极化电极材料进行的。
具有高比表面积、较小内阻的碳素材料已广泛应用于双电层电容器；采用过渡金属氧化物、水合物材料和掺杂聚合物的法拉第电容器也逐渐得到开发应用。
硒化物纳米材料应用于超级电容器储能研究状况
硒化物纳米材料应用于超级电容器储能研究状况李颂战,蔡子豪,陈益姝,唐星,魏莹（武汉纺织大学电子与电气工程学院,湖北武汉430200）摘要：由于逐渐严重环境污染和能量短缺等问题，人们关注到了高效、绿色、成本低廉的能量储存装置。
其中超级电容器被认为是有前途的能量存储系统，可以实现具有高能量和高功率的显著电化学性质。
硒化物具有优良的半导体性质、光电特性和非线性光学特性，更重要的是其具有独特的电学性质、特殊的化学性质和良好的化学稳定性，可作为下一代储能装置的高性能电极。
所以可以将过渡金属硒化物作为超级电容器的正极材料，组装成一个新型储能器件。
关键词：硒化物；超级电容器；电化学性能；储能器件中图分类号：TQ 317文献标识码：A 文章编号：1671-1602（2019）23-0118-02第一作者简介：李颂战（1978—），男，汉族，湖北武汉市，武汉纺织大学电子与电气工程学院，研究方向：新能源技术。
引言随着社会的发展和科技的不断进步,我们对能源的需求也在日益增加。
但随之也带来了诸多的问题,例如:环境污染、能源危机、全球气候变暖、温室效应等问题。
设计优异的储能装置显得十分重要和迫切。
超级电容器和电池是两种主要的储能类型。
基于不同的储能机制,超级电容器在功率密度方面的优势比较明显。
与二次电池和传统电容相比较,超级电容器具有高的功率密度、快速的充放电过程、优异的循环稳定性、快的动态响应、长的寿命、低的成本、环境友好和安全等优点。
超级电容器与电池有着类似的储能装置,都包含有正极、负极、电解质等。
通常情况下,超级电容器被视为介于电池和传统电容器的一种储能装置。
近几年,全固态超级电容器取得了重大的突破,可以进一步的提高电容和能量密度,扩大工作电压窗口同时可以降低成本,也可以满足携带式和可穿戴电子设备的实际要求。
在过去的几十年中,金属氧化物和硫化物作为全固态超级电容器的电极材料得到了广泛的研究,如C oO 、N iO 、Z n S 、C oN iS 等。
导电高分子材料在超级电容器领域中的应用及性能优化方法探讨
导电高分子材料在超级电容器领域中的应用及性能优化方法探讨导电高分子材料作为一种具有导电性能的聚合物材料，具有很高的研究和应用价值。
在超级电容器领域中，导电高分子材料的应用主要体现在超级电容器的电极材料方面。
本文将从超级电容器的背景、导电高分子材料的性能优势、导电高分子材料在超级电容器中的应用以及导电高分子材料在超级电容器中性能优化的方法等方面进行探讨，并提出一些未来的发展方向。
超级电容器是一种电能存储器件，具有高能量密度、高功率密度、长寿命和环保等特点。
它可以作为电储能装置中的一种重要组成部分，用于储存和释放电能。
与传统的化学电池相比，超级电容器具有快速充放电能力、长寿命和较高的功率密度，但能量密度相对较低。
因此，超级电容器的能量密度提升成为研究的重要方向之一。
导电高分子材料具有良好的电导性和介电性能，是超级电容器的理想电极材料。
它们可以通过调控材料的化学结构和纳米结构，优化电极的电容性能。
首先，导电高分子材料具有较高的电导率，可以提高电极的导电性能和充放电速度。
其次，导电高分子材料具有较高的比表面积，可以提供更大的电极与电解质接触面积，增加电容储存容量。
此外，导电高分子材料还具有良好的电化学稳定性和循环稳定性，可以提高超级电容器的循环寿命。
导电高分子材料在超级电容器中的应用主要分为两类：一类是纳米纤维状导电高分子材料制备的纳米电极材料，另一类是通过表面改性制备的纳米电极材料。
首先，纳米纤维状导电高分子材料制备的电极材料具有较高的比表面积和导电性能。
通过电纺丝、溶液旋涂等方法可以制备具有多级孔隙结构的纳米电极材料。
这种结构可以增大电极与电解质之间的界面，提供更多的电极活性位点，增加了储存电荷的容量。
同时，纳米纤维状电极材料还具有较好的电子、离子传导性能，提高了电极的充放电速度。
研究表明，纳米纤维状电极材料在超级电容器中具有较高的电容量和循环寿命。
其次，通过导电高分子材料的表面改性可以制备具有较好电极性能的纳米材料。
超级电容器电极材料研究进展
超级电容器电极材料研究进展一、本文概述随着能源危机和环境污染问题日益严重，高效、环保的能源存储和转换技术成为了全球科研工作的热点。
超级电容器，作为一种新型的储能器件，因其具有高功率密度、快速充放电、长循环寿命等优点，在电动汽车、电子设备、可再生能源系统等领域具有广阔的应用前景。
电极材料作为超级电容器的核心组成部分，其性能直接影响着超级电容器的整体性能。
因此，研究和开发高性能的超级电容器电极材料成为了当前的研究重点。
本文旨在全面综述超级电容器电极材料的研究进展，包括各类电极材料的性能特点、合成方法、改性策略及其在超级电容器中的应用。
文章首先介绍了超级电容器的基本原理和分类，然后重点分析了碳材料、金属氧化物、导电聚合物等常见电极材料的性能优势和存在的问题。
接着，文章综述了近年来通过纳米结构设计、复合改性、表面修饰等手段提高电极材料性能的研究进展。
文章展望了超级电容器电极材料未来的发展方向和潜在应用领域。
通过本文的阐述，期望能够为超级电容器电极材料的研究和应用提供有益的参考和启示。
二、超级电容器电极材料分类超级电容器的性能与电极材料的特性密切相关，因此，对电极材料的研究一直是超级电容器领域的热点。
根据材料种类的不同，超级电容器的电极材料主要分为碳材料、金属氧化物/氢氧化物、导电聚合物以及复合材料等几大类。
碳材料：碳材料是超级电容器中应用最广泛的一类电极材料，包括活性炭、碳纳米管、石墨烯等。
这类材料具有比表面积大、导电性好、化学稳定性高等优点，适合用作双电层电容器的电极材料。
然而，碳材料的储能机制主要是物理吸附，因此其能量密度相对较低。
金属氧化物/氢氧化物：金属氧化物/氢氧化物如RuO₂、MnO₂、NiOOH 等，具有较高的赝电容特性，能够实现快速的氧化还原反应，从而提供更高的能量密度。
然而，这类材料的导电性较差，且在充放电过程中体积变化较大，容易导致电极结构破坏，影响循环稳定性。
导电聚合物：导电聚合物如聚吡咯、聚噻吩等，具有良好的导电性和赝电容特性，是超级电容器电极材料的另一类重要选择。
超级电容器有机导电聚合物电极材料的研究进展
超级电容器有机导电聚合物电极材料的研究进展3陈光铧,徐建华,杨亚杰,蒋亚东,葛 萌(电子科技大学光电信息学院,成都610051)摘要 有机导电聚合物是一类重要的超级电容器电极材料。
有机聚合物掺杂状态下,因具有共轭结构,从而提高了电子的离域性,对外表现可以导电。
根据掺杂类型和组合的不同,超级电容器有机聚合物电极可分为3种基本类型。
阐述了有机聚合物电极的导电原理和分类,介绍了有机聚合物电极的研究现状和发展趋势。
关键词 电化学超级电容器 导电聚合物 聚苯胺 聚噻吩 混合类型电容器 全固态超级电容器Progress in Research on Conductive Polymer Elect rode Materials for SupercapacitorsC H EN Guanghua ,XU Jianhua ,YAN G Yajie ,J IAN G Yadong ,GE Meng(College of Opto 2electronic Information ,University of Electronic Science and Technology of China ,Chengdu 610051)Abstract Conducting polymer is a kind of important supercapacitor electrode materials.The electronic deloca 2lization of polymer will be enhanced for the conjugate structure in doped state.Conducting polymers are divided into three kinds of basic types according to the kind of doping and association.The principle and classification of the con 2ducting polymer are introduced.Recent progress in research and development on conducting polymer electrode mate 2rials for supercapacitors is reviewed.K ey w ords electrochemical supercapacitor ,conducting polymer ,polyaniline ,polythiophene ,hybrid capacitor ,all 2solid 2state electrochemical supercapacitor 3国家自然科学基金(60771044);电子薄膜与集成器件国家重点实验室开放课题(KFJJ 200806) 陈光铧:男,1984年生,硕士,研究方向为有机高分子材料及器件 Tel :028********* E 2mail :ghchen4@ 徐建华:男,1966年生,教授,主要从事有机电子材料及器件研究 Tel :028********* E 2mail :xujh9913@0 引言超级电容器是一种性能介于电池与传统电容器之间的新型储能器件,具有功率密度高、充放电速度快、使用寿命长等优点,有着广阔的应用前景,如可用于便携式仪器设备、数据记忆存储系统、电动汽车电源及应急后备电源等。
导电聚噻吩作为超级电容器电极材料的研究进展_袁美蓉
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图 ２ 低 聚 物 的 结 构 式 ［１３］ Ｆｉｇ．２ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ［１３］
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S+.
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图３ ＴＰＴ 的结构式［１９］ Ｆｉｇ．３ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｓｔｒｃｕｔｕｒｅ ｏｆ ＴＰＴ［１９］
Electrochemical Polymerization
PDMT Sn
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Electrochemical Copolymerization
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Poly(DMT-co-3MT)
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为主，而聚噻吩既可以 ｐ型 掺 杂 又 可 以 ｎ型 掺 杂 。 ［１］ 本 文 主 要对聚噻吩超级电容器电极材料的研究成果做简要概述。
１ 噻 吩 均 聚 物 类 电 极 材 料
噻吩类聚 合 物 作 为 发 光 材 料 的 研 究 早 已 被 人 们 报 道。 １９９６年 Ｐａｓｑｕｉｅｒ等 在 ［１０］ 电化学电容进 展 国 际 会 议 上 报 道 了 一种Ⅱ型超级电容器，它的 ２个电极分别由聚 ３－氟苯噻吩和 聚噻 吩 构 成。 另 外，Ｍａｓｔｒａｇｏｓｔｉｎｏ 等 也 ［１１］ 在 会 议 上 报 道 了 另一种 既 可 以 ｐ 型 掺 杂 又 可 以 ｎ 型 掺 杂 的 聚 ３，４－双 噻 吩 基 噻吩，并与传统的 活 性 炭 材 料 进 行 性 能 对 比。 随 后，人 们 开 始关注聚噻吩类超级电容器电极材料的研究。
超级电容器电极材料研究进展
超级电容器电极材料研究进展魏祥当前，化石能源短缺和全球变暖导致的能源和环境问题日益凸显，大力发展清洁和可再生能源成了不可逆转的趋势。
超级电容器作为一种介于传统电容器和锂离子电池之间的新型储能体系，其功率密度显著高于锂离子电池，能量密度是传统电容器的10 ～ 100倍[1]。
同时还具有快速充放电、循环寿命长、库伦效率高及瞬时大电流充放电等特性，应用前景广阔。
超级电容器又称电化学电容器或双电层电容器，是建立在Helmholz界面双电层理论基础上的一种全新的电容器，超级电容器已在电动汽车、移动通讯、太阳能和风力发电、航空航天和国防科技等方面发挥着重要作用[2]。
1.超级电容器概述超级电容器( supercapacitors或ultracapacitors)，又称电化学电容器( electrochemical capacitors) 一般由电极材料、电解液、集流体和隔膜等组成，见图1中a和b，其中电极材料是影响其电化学性能的关键因素之一，而电解液则决定着超级电容器的工作电压窗口。
一般，超级电容器依据以下几种方式进行分类[3]：1) 根据电解液可分为水系电解液电容器有机电解液电容器以及固态电解液电容器；2) 根据电化学电容器的结构可分为对称型电容器和非对称型电容器；3) 根据电极材料及储能机理可分为双电层电容器法拉第赝电容器和混合型电容器。
C）图1. a)超级电容器充放电示意图；b)超级电容器装置示意图c) 超级电容器工作原理示意图双电层电容器的储能机理是在大比表面积的碳材料电极和电解质界面吸附相反电荷的正负离子，电荷储存在界面双电层中，通过电化学极化进行可逆吸/脱附从而储存和释放能量。
双电层电容器的电极主要为多孔碳材料，如活性炭、碳纳米管、介孔、碳和碳化物衍生碳等[4]。
对于这些碳材料，决定双电层电容性能的因素主要有材料比表面积、电导率和孔隙率，但很少有碳电极材料可以在这三个方面均有优异的表现，因此，人们仍在不断研究碳基双电层电容器材料。
超级电容器电极材料的研究与展望
超级电容器电极材料的研究与展望作者：郭梦扬强萌萌来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第01期摘要：面对现今能源资源短缺的问题，必须发展配套的高效储能装置，作为物理储能的二次电源的超级电容器收到全球关注，本文总结了金属氧化物材料、导电聚合物材料、复合电极材料等现今制作超级电容器电极材料，并指出各种电极材料的优缺点，并对超级电容器电极材料的未来走势进行展望。
关键词：超级电容器；导电聚合物；复合电极1 前言随着全球气候变暖，资源匮乏，生态环境日益恶化，人类将更加关注太阳能、风能等清洁和可再生的新能源。
但是可再生能源发出的电能波动较大，可调节性差，从而为可再生能源的大规模利用带来了诸多问题，如果接入电网，电网的稳定性将受到影响。
要解决这一问题，必须发展配套的高效储能装置，以解决发电与用电的时差矛盾以及间歇式可再生能源发电直接并网时对电网的冲击。
同时，储能技术在离网的太阳能、风能等可再生能源发电应用中也具有至关重要的作用。
目前，高效储能技术已被认为是支撑可再生能源普及的战略性技术，得到各国政府和企业界的高度关注。
近十几年来，世界范围内，特别是几个发达国家，针对蓄电池这种化学二次电源在实际使用中所表现的窄脉冲输出功率、低压特性及使用寿命方面的缺陷，积极的研究和开发一种旨在弥补蓄电池的上述不足，物理储能的二次电源一一大容量电容器，有些国家称作超级电容器。
超级电容器（Supercapacitor）又常被称为双电层电容（Double-layerca pacitor），它是利用电极/溶液界面双电层可以储存电荷的原理制成的一种储能元件。
它具有比静电电容器（Electrostatic capacitor）高出20-200倍的容量，因而得名。
和电池相比它具有较高的功率密度，适合用于短时间高功率输出的场合，因此超级电容器实际上是一种介于传统静电电容器和化学电源之间的新型储能元件。
它具有容量大、充电速度快、循环寿命长、放电功率高及造价低廉等优点。
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Electrochemical Polymerization
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Ｙｕｅ等 利 ［１９］ 用 电 化 学 方 法 合 成 了 以 吡 咯 和 噻 吩 衍 生 物 （ＴＰＴ，如图３所示）为单 体 的 共 聚 物，电 解 液 为 １ ｍｏｌ／Ｌ Ｌｉ－ ＣｌＯ４ 的乙腈溶液，电极使用不锈钢。研究发现共聚物 的 合 成 电位比两种单体均聚物低，利用共聚物制备的对 称 型 超 级 电 容 器 的 比 电 容 高 达 ２９１Ｆ／ｇ。
· １０ ·
材料导报 Ａ：综述篇
２０１４ 年 ６ 月 （上 ）第 ２８ 卷 第 ６ 期
导电聚噻吩作为超级电容器电极材料的研究进展＊
袁 美 蓉 ，宋 宇 ，徐 永 进
（深圳清华大学研究院新材料与生物医药研究所先进储能材料及器件实验室，深圳 ５１８０５７）
摘要 作为超级电容器的电极材料，导电聚合物具有成本低、容量高、快速充放电和安全 性 高 等 优 点。 聚 噻 吩 是其中一类重要的聚合物。综述了近年来噻吩聚合物及其与无机材料复合的电极材料应用于超级电容器中的研究 进展，并指出具有 ｐ型和 ｎ型掺杂的噻吩聚合物及其复合材料是聚合物超级电容器电极材料的发展方向。
聚丙烯腈孔状材料在锂离子电池方面已经得到了较好 的应用。张庆武等 以 ［２２］ 碳化聚丙烯腈泡沫材 料 为 工 作 电 极， 在０．２ｍｏｌ／Ｌ ＴＥＡＴＦＢ 的乙腈溶液中进行电化学聚合，得到 ＰＦＰＴ／碳化聚丙烯腈泡沫复合电极。研究 发 现，用 二 氧 化 碳 活化后的聚丙烯腈泡沫材料制得的复合电极的比电容大于
S n
P3MT
图 ４ 共 聚 物 的 合 成 路 线 ［２０］ Ｆｉｇ．４ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｒｏｕｔｅ ｏｆ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ［２０］
３ 聚 噻 吩 复 合 电 极 材 料
复合材料由两种或多种材料组成，可以 同 时 发 挥 各 种 材 料的独特性能。国内外也有不少人研究聚噻吩类复合电极 材 料 ，其 中 以 聚 噻 吩 和 碳 基 的 复 合 材 料 为 主 。
· １２ ·
材料导报 Ａ：综述篇
２０１４ 年 ６ 月 （上 ）第 ２８ 卷 第 ６ 期
未经过活化的复合电极，活化后 复合 电极 的 ｐ型掺 杂 比 容 量 为 １８６．５Ｆ／ｇ，ｎ 型 掺 杂 的 比 容 量 为 １６０．１Ｆ／ｇ。
活 性 炭 作 为 超 级 电 容 器 最 常 用 的 电 极 材 料，具 有 成 本 低、比表面 积 大 和 导 电 率 高 等 优 点 。 ［２３］ 高 峰 阁 等 采 ［２４］ 用 原 位聚合法在活性炭表面引发噻 吩聚合，制 备 不同 配 比 的 聚 噻 吩／活性炭复合电 极 材 料。 结 果 表 明，当 聚 噻 吩 与 活 性 炭 的 物质的量 比 为 １∶１０ 时，复 合 材 料 在 ＳＥＭ 观 察 下 呈 蓬 松 的 网 状 纤 维 结 构 ，比 电 容 高 达 ４０１．７Ｆ／ｇ。 其 充 放 电 电 流 由 １００ ｍＡ／ｇ 升 到 ９００ ｍＡ／ｇ 时 ，比 电 容 的 保 持 率 为 ６６．７％ 。
导电聚合物类超级电容器的储能机理与碳材料类的储 能机理不同：后者的能量储存主要由离子和电子 在 电 解 液 和 电极表面分离形成双电层来完成；而 前者 主 要在 特 定 电 压 下 由电极材料的快 速 法 拉 第 反 应 来 完 成，还 伴 有 双 电 层 作 用， 因此具有更高的比电容 。 ［８，９］
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图 ２ 低 聚 物 的 结 构 式 ［１３］ Ｆｉｇ．２ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ［１３］
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图３ ＴＰＴ 的结构式［１９］ Ｆｉｇ．３ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｓｔｒｃｕｔｕｒｅ ｏｆ ＴＰＴ［１９］
江杰青等 以 ［２１］ 樟脑磺酸（ＨＣＳＡ）为掺杂剂、三氯化铁为 氧 化 剂 ，通 过 化 学 氧 化 法 合 成 了 聚 （３，４－乙 撑 二 氧 噻 吩 ）／樟 脑 磺酸（ＰＥＤＯＴ／ＨＣＳＡ）复 合 材 料。 研 究 表 明，当 两 者 的 物 质
的量比为２∶１时，复 合 材 料 具 有 良 好 的 导 电 性 能 和 电 化 学 性 能 ，电 导 率 为 １０．４Ｓ／ｃｍ，经 １５０ 次 循 环 充 放 电 后 容 量 仍 保 持 在 １４０Ｆ／ｇ 以 上 ，有 望 作 为 超 级 电 容 器 的 电 极 材 料 。
＊ 深 圳 市 战 略 性 新 兴 产 业 发 展 专 项 资 金 （ＪＣＹＪ２０１２０６１９１４０７２７６６６；ＺＤＳＹ２０１２０６１９１４１６５９７９１） 袁 美 蓉 ：１９８３ 年 生 ，博 士 后 ，从 事 先 进 储 能 材 料 及 器 件 的 研 究 Ｅ－ｍａｉｌ：ａｉｍｅｅ１２１２１＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ
ＹＵＡＮ Ｍｅｉｒｏｎｇ，ＳＯＮＧ Ｙｕ，ＸＵ Ｙｏｎｇｊｉｎ
（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＆ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＆ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎ Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５１８０５７）
Ｌａｔｏｕｔｔｅ等 研 ［２０］ 究了聚３，４－二 甲 基 噻 吩（ＰＤＭＴ）、聚 ３－ 甲基噻吩（Ｐ３ＭＴ）以及 两 者 的 共 聚 物，聚 合 采 用 了 两 种 离 子 液体———ＥＭＩＴＦＳＩ和 ＰＹＲＴＦＳＩ。 图 ４ 为 共 聚 物 的 合 成 路 线。研究发现，使 用 ＥＭＩＴＦＳＩ合 成 的 聚 合 物 具 有 较 高 的 循 环稳定性，按照不 同 的 比 例 单 体 进 行 共 聚，其 制 得 的 电 极 材 料 的 比 电 容 范 围 为 １９０～２８７Ｆ／ｇ。
F
Sn Pth
Sn PFPT
图１ Ｐｔｈ和 ＰＦＰＴ 的结构式［１２］ Ｆｉｇ．１ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ Ｐｔｈ ａｎｄ ＰＦＰＴ［１２］
２ 噻 吩 共 聚 物 类 电 极 材 料
为了进一步提高聚噻吩的性能，可 将其 与 共 轭 芳 基 基 团 共 聚 ，得 到 性 能 良 好 共 聚 类 电 极 材 料 。
为主，而聚噻吩既可以 ｐ型 掺 杂 又 可 以 ｎ型 掺 杂 。 ［１］ 本 文 主 要对聚噻吩超级电容器电极材料的研究成果做简要概述。
１ 噻 吩 均 聚 物 类 电 极 材 料
噻吩类聚 合 物 作 为 发 光 材 料 的 研 究 早 已 被 人 们 报 道。 １９９６年 Ｐａｓｑｕｉｅｒ等 在 ［１０］ 电化学电容进 展 国 际 会 议 上 报 道 了 一种Ⅱ型超级电容器，它的 ２个电极分别由聚 ３－氟苯噻吩和 聚噻 吩 构 成。 另 外，Ｍａｓｔｒａｇｏｓｔｉｎｏ 等 也 ［１１］ 在 会 议 上 报 道 了 另一种 既 可 以 ｐ 型 掺 杂 又 可 以 ｎ 型 掺 杂 的 聚 ３，４－双 噻 吩 基 噻吩，并与传统的 活 性 炭 材 料 进 行 性 能 对 比。 随 后，人 们 开 始关注聚噻吩类超级电容器电极材料的研究。
Ａｌｅｘｉｓ等 利 ［１２］ 用 化 学 方 法 合 成 了 聚 噻 吩 （Ｐｔｈ）和 聚 ３－ （４－氟 苯 ）噻 吩 （ＰＦＰＴ），结 构 式 如 图 １ 所 示 ，其 产 率 达 到 ９０％ 以上，并作为电极材料制备超级电容器，其比电容分别为 ２６０ Ｆ／ｇ和１１０Ｆ／ｇ。Ｆｌｏｒｅｎｃｅ等 合 ［１３］ 成了如 图 ２所 示 的 ５ 种 化 合物，然后利用电 化 学 聚 合 将 聚 合 物 附 着 在 薄 的 碳 电 极 上， 结果表明５种聚合 物 都 具 有 较 宽 的 工 作 电 压 范 围 （２ Ｖ），但 是电极在循环１００ 次 后 容 量 明 显 下 降。 聚 ３，４－乙 撑 二 氧 噻 吩（ＰＥＤＯＴ）是目 前 研 究 较 多 的 噻 吩 均 聚 物，其 具 有 良 好 的 电导率、较低的氧 化 还 原 电 位 和 良 好 的 热 化 学 稳 定 性，主 要 的合成方法 是 电 化 学 聚 合，其 电 极 材 料 的 比 电 容 一 般 低 于