透明超级电容器电极的制备及其电化学性能研究

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《PPy基超级电容器电极材料的制备及性能研究》

《PPy基超级电容器电极材料的制备及性能研究》

《PPy基超级电容器电极材料的制备及性能研究》篇一摘要:本文针对超级电容器电极材料展开研究,主要探讨了PPy基(聚吡咯基)材料的制备方法及其在超级电容器中的应用。

通过合成与优化PPy基材料,分析其结构与性能的关系,为超级电容器的实际应用提供理论依据和实验支持。

一、引言超级电容器作为一种新型储能器件,因其高功率密度、快速充放电、长寿命等优点备受关注。

电极材料作为超级电容器的核心部分,其性能直接决定了电容器的性能。

PPy基材料因其良好的导电性、环境稳定性及较高的比电容,被广泛应用于超级电容器电极材料的研究中。

二、PPy基材料的制备1. 材料选择与预处理选择适当的吡咯单体、催化剂及其他添加剂,进行预处理,如干燥、纯化等,以保证材料的纯度和活性。

2. 制备方法采用化学聚合法或电化学聚合法制备PPy基材料。

化学聚合法通过引发剂引发吡咯单体的聚合反应;电化学聚合法则是通过电化学手段在电极表面原位生成PPy。

3. 合成工艺优化通过调整聚合条件(如温度、时间、浓度等),探究最佳合成工艺,以获得性能优异的PPy基材料。

三、材料结构与性能分析1. 材料结构表征利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对PPy基材料的形貌进行观察,利用X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)分析材料结构。

2. 电化学性能测试在三电极或两电极体系下,通过循环伏安法(CV)、恒流充放电测试及电化学阻抗谱(EIS)等方法,测试PPy基材料的比电容、循环稳定性及内阻等电化学性能。

四、PPy基材料在超级电容器中的应用1. 制备电极将制备好的PPy基材料与导电剂、粘结剂等混合,涂布在集流体上,制备成超级电容器的电极。

2. 组装电容器将制备的电极与隔膜、电解液等组装成超级电容器。

3. 性能评价对组装的超级电容器进行循环稳定性、充放电效率及实际使用中的性能表现等进行评价。

五、结果与讨论1. 结构与形貌分析通过SEM、TEM等手段观察到PPy基材料具有较好的形貌和结构,有利于提高材料的比表面积和电化学性能。

《镍基超级电容器电极材料的制备及其电化学性能研究》范文

《镍基超级电容器电极材料的制备及其电化学性能研究》范文

《镍基超级电容器电极材料的制备及其电化学性能研究》篇一一、引言随着科技的发展,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、长寿命等优点,逐渐受到人们的广泛关注。

在众多超级电容器电极材料中,镍基材料因其独特的物理和化学性质,成为研究热点之一。

本文以镍基超级电容器电极材料为研究对象,详细探讨了其制备方法及电化学性能。

二、镍基超级电容器电极材料的制备1. 材料选择与预处理本实验选用镍盐(如硝酸镍)为主要原料,通过化学沉积法、水热法或溶胶凝胶法等方法制备镍基超级电容器电极材料。

首先对原料进行预处理,包括除杂、干燥等步骤,以保证材料的纯度和活性。

2. 制备方法(1)化学沉积法:将预处理后的原料溶解在适当的溶液中,通过控制温度、pH值等条件,使镍盐在基底上发生化学反应,形成镍基材料。

(2)水热法:将原料与溶剂混合后置于密闭的反应釜中,通过控制温度和压力等条件,使原料在高温高压环境下发生反应,形成镍基材料。

(3)溶胶凝胶法:将原料在溶液中发生聚合反应,形成凝胶状的物质,再通过高温煅烧等方法使凝胶物转变为固态的镍基材料。

三、电化学性能研究1. 实验设备与条件本实验采用电化学工作站、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等设备进行电化学性能测试和表征。

在充放电测试中,设置电流密度、循环次数等参数,观察镍基超级电容器电极材料的性能表现。

2. 实验结果与分析(1)形貌分析:通过SEM观察发现,制备的镍基超级电容器电极材料具有较高的比表面积和良好的孔隙结构,有利于电解质离子的传输和存储。

(2)晶体结构分析:通过XRD测试发现,制备的镍基材料具有典型的晶体结构,且结晶度较高。

不同制备方法对晶体结构的影响有所不同,需根据具体方法进行优化。

(3)电化学性能测试:在充放电测试中,发现镍基超级电容器电极材料具有较高的比电容、良好的循环稳定性和较高的充放电速率。

其中,化学沉积法制备的电极材料表现出较好的电化学性能。

MXene基超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究共3篇

MXene基超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究共3篇

MXene基超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究共3篇MXene基超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究1随着人们对于无线电子产品的需求越来越高,电容器这种能够存储电荷的器件就显得格外重要。

近些年来,MXene基超级电容器电极材料在电容器领域中备受瞩目,因其高电导率和大的比表面积而被认为是一种有前途的电极材料。

MXene是一类具有极高导电性和良好的机械韧性的二维材料,在MXene中的极性化学官能团使其具有极高的表面积。

在此基础上,MXene基超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究已经成为研究人员们的热点之一。

MXene基超级电容器电极材料的制备主要采用水解或氧化剂的化学反应,将MXene制成大小不同而多孔的结构;或通过物理蚀刻的方式,用激光或电子束在MXene表面定位刻蚀出微小孔洞。

在制备过程中,要控制好反应条件,如PH值和反应温度等参数,以使得制得的MXene基超级电容器电极材料具有更好的电化学性能。

关于MXene基超级电容器电极材料的电化学性能研究,主要首先关注其比电容和能量密度等性能指标,以探究其在电容器领域中的优势。

实验发现,MXene具有很高的比电容和能量密度,这使得其在超级电容器领域具备很好的潜力。

同时,在稳定性和循环寿命等方面也表现出了较好的性能,具有很强实用价值。

总的来说,MXene基超级电容器电极材料的制备和电化学性能研究已经得到了很大的发展和突破。

但是要想将其真正应用于商业化生产中,还需进行更深入的探究和完善。

未来,通过不断进行研究和改进,MXene基超级电容器电极材料的应用必将进一步拓展,为无线电子产品的发展提供更好的支持综上所述,MXene基超级电容器电极材料作为一种新型电化学能量储存材料,具有制备简单、比电容高、能量密度大、稳定性好、循环寿命长等优良性能。

其在无线电子产品等领域的应用前景广阔,但仍需继续深入研究和完善,以促进其商业化生产的进一步发展MXene基超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究2MXene基超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究电化学超级电容器是未来节能环保的关键技术之一,因为它们能够在几秒钟内存储和释放大量的电能。

超级电容器的制备与电化学性能的研究

超级电容器的制备与电化学性能的研究

实验报告超级电容器的制备与性能研究一、实验目的1、了解超级电容器的原理及应用2、掌握超级电容器的制备方法3、学习应用各种电化学方法研究超级电容器的电化学行为。

二、实验原理1、循环伏安测试对于双电层电容器,可以用平板电容器模型进行理想等效处理,根据平板电容容量计算公式:c=εS4πd(1)由上式可知,超级电容器的电容量与双电层的有效面积(S/m2)成正比,与双电层的厚度(d/m)成反比,对于活性炭电极,双电层有效面积与碳电极的比表面积及电极上的载碳量有关,双电层的厚度是受溶液中的离子的影响,因此,电极制备好以后,电解液确定,容量便基本确定了。

利用公式dQ=i d t和C=Q∕φ可得到:i=dQd t =C dφd t(2)因而,如果在电极上加上一个线性变化的电位信号时,得到的电流响应信号将会是一个不变的量,如果给定的电信号是一个三角波信号,电流信号将会是一个正电流信号或者一个负电流信号。

响应信号如图1(b)所示,响应信号在i-φ图中呈一个矩形。

由(2)式可知。

在扫描速度一定的情况下。

电极上通过的电流(i)是和电极容量(C)成正比关系的,也就是说对于一个给定的电极,通过对这个电极在一定扫描速率下进行循环伏安测试,研究电流变化就可以计算出电极的电容,继而进一步求出比电容:Cm=Cm =im dφd t=im V(3)2、恒电流充放电测试对于超级电容器,根据式(2)可知,采用恒电流进行充放电时,如果电容量C为恒电位,那么dφd t将会是一个常数,即电位随时间是线性变化的关系,也就是说理想电容器的恒流充放电曲线是一条直线。

可以利用恒流冲放电曲线来计算电极活性物质的比容量:Cm=i tdmΔV(4)式中,t d是放电时间,ΔV是放电电压降的平均值。

式中的ΔV是可以利用放电曲线进行积分计算而得出:ΔV=1(t1−t2)V d t21(5)实际在计算比容量时,常采用t1和t2时电压的差值作为平均电压降,对于单电极比容量,式(4)中的m为单电极活性物质的质量,若计算的是双电极比容量,m则为两个电极上活性物质的质量总和。

电容器电极材料的制备及其电化学性能研究

电容器电极材料的制备及其电化学性能研究

电容器电极材料的制备及其电化学性能研究随着科技的不断发展和应用的不断扩大,电容器作为一种能够储存电荷的电子元件,已广泛应用于电子、通讯、航空、航天等领域。

而其性能的优良与否,则取决于电容器电极材料的制备和电化学性能的研究。

本文将对电容器电极材料的制备及其电化学性能进行探讨。

1. 电容器电极材料的制备电容器电极材料的制备包括材料选择、制备方法和表征方法等方面。

首先需要选择具有优良电化学性能的材料进行制备。

常见的电容器电极材料有金属氧化物、导电聚合物、碳材料等。

其中,金属氧化物材料较为普遍,如二氧化钛、氧化铝等。

这些材料具有较高的比电容和电化学稳定性,适合用于电容器电极材料的制备。

制备方法主要分为物理法和化学法两类。

物理法主要是通过物理手段对材料进行制备,如烧结、沉淀等。

而化学法则是利用化学反应将原料转化为所需材料。

其中常见的化学法有溶胶-凝胶法和水热法。

溶胶-凝胶法是将溶剂与所需原料混合,形成胶体,然后凝胶化为块状物。

水热法则是将反应溶液通过加热使其水热反应,从而形成所需材料。

表征方法主要包括物理特性和电化学特性两方面。

其中常见的物理表征手段有X射线衍射、透射电子显微镜等,而电化学表征主要包括循环伏安法、恒电位法等。

2. 电容器电极材料的电化学性能研究电容器电极材料的电化学性能主要包括比电容、电阻率等。

而比电容则是电容器电极材料的最重要性能之一。

它与电极材料的表面积、孔隙率等因素有关。

常见的电化学方法主要是循环伏安法和交流阻抗法。

循环伏安法则是在一定的电位范围内进行多次反向扫描,以求得电极材料的电化学反应特性。

而交流阻抗法则是通过施加一个交变电位,测量电极材料的电阻率,从而判断电极材料的电化学性能。

除了常见的电化学方法外,电容器电极材料的其他性能也需要进行研究,如耐久性、功率密度等。

这些性能的研究可以帮助我们更好地了解电容器电极材料的本质特性。

3. 电容器电极材料的应用电容器电极材料的优异性能使其被广泛应用于电子、通讯、能源等领域。

《PPy基超级电容器电极材料的制备及性能研究》

《PPy基超级电容器电极材料的制备及性能研究》

《PPy基超级电容器电极材料的制备及性能研究》篇一摘要:本文研究了PPy基超级电容器电极材料的制备工艺及其电化学性能。

通过优化制备条件,成功制备出具有高比电容、良好循环稳定性和优异倍率性能的PPy基电极材料。

本实验对超级电容器的实际应用具有重要指导意义。

一、引言超级电容器作为一种新型储能器件,因其高功率密度、快速充放电、长寿命等优点,在电动汽车、可再生能源等领域具有广泛应用。

电极材料是超级电容器的核心部分,其性能直接决定了超级电容器的性能。

PPy(聚吡咯)因其良好的导电性、环境稳定性及易于制备的特点,成为超级电容器电极材料的热门选择。

二、PPy基电极材料的制备(一)实验材料与设备本实验采用吡咯单体、氧化剂等实验材料,以及搅拌器、烘箱、电化学工作站等实验设备。

(二)制备工艺1. 溶液的配置:按照一定比例将吡咯单体、氧化剂及其他添加剂溶解在溶剂中,得到吡咯溶液。

2. 电化学聚合:将工作电极浸入吡咯溶液中,通过电化学方法引发聚合反应,得到PPy基薄膜。

3. 后处理:将PPy基薄膜进行烘干、裁剪等后处理,得到最终的PPy基电极材料。

三、性能研究(一)比电容测试通过恒流充放电测试,研究PPy基电极材料的比电容性能。

在一定的电流密度下,测试其充放电性能,计算比电容值。

(二)循环稳定性测试通过循环充放电测试,评估PPy基电极材料的循环稳定性。

在一定次数循环后,比较其比电容保持率。

(三)倍率性能测试通过改变电流密度,测试PPy基电极材料的倍率性能。

在不同电流密度下,比较其比电容值,评估其大电流充放电能力。

四、结果与讨论(一)比电容结果及分析实验结果表明,PPy基电极材料具有较高的比电容值,随着电流密度的增加,比电容值略有下降,但整体保持较高水平。

这表明PPy基电极材料具有良好的充放电性能。

(二)循环稳定性结果及分析循环稳定性测试结果表明,PPy基电极材料经过一定次数的循环充放电后,比电容保持率较高,显示出良好的循环稳定性。

超级电容器复合电极材料制备及电化学性能研究

超级电容器复合电极材料制备及电化学性能研究

超级电容器复合电极材料制备及电化学性能研究1. 本文概述随着现代科技的发展,能源存储技术正面临着前所未有的挑战和机遇。

超级电容器作为一种重要的能源存储设备,因其高功率密度、快速充放电能力、长寿命周期和环境友好性而受到广泛关注。

在超级电容器的构造中,复合电极材料的研发尤为关键,其直接决定了超级电容器的电化学性能和整体效能。

本文旨在探讨超级电容器复合电极材料的制备方法及其电化学性能。

本文将对目前广泛研究的几种复合电极材料,如碳材料、金属氧化物、导电聚合物等,进行系统的综述。

这些材料在超级电容器中的应用优势和面临的挑战将被详细讨论。

接着,本文将重点介绍几种创新的复合电极材料制备技术,包括化学气相沉积、水热合成、溶胶凝胶法等。

这些方法在制备过程中对材料结构和形貌的控制,以及对电化学性能的影响将被深入分析。

本文将通过实验数据,评估所制备的复合电极材料在超级电容器中的实际应用性能,包括比电容、能量密度、循环稳定性等关键指标。

通过这些研究,本文旨在为超级电容器复合电极材料的发展提供新的视角和技术路径,推动能源存储技术的进步。

2. 文献综述超级电容器,也称为电化学电容器,是一种介于传统电容器和电池之间的能量存储设备。

它们的主要特点是具有高功率密度、长循环寿命和快速充放电能力。

超级电容器的储能机制主要是双电层电容,涉及电极材料与电解质之间的电荷分离。

这一领域的研究起始于20世纪50年代,随着材料科学和电化学技术的进步,超级电容器在能量存储领域的重要性日益凸显。

超级电容器的性能在很大程度上取决于电极材料的性质。

近年来,研究者们广泛关注复合电极材料,因其能够结合不同材料的优点,从而提高超级电容器的整体性能。

常见的复合电极材料包括碳基材料、金属氧化物、导电聚合物等。

这些材料通过不同的复合策略(如物理混合、化学接枝、层层自组装等)进行组合,旨在提高比电容、能量密度和循环稳定性。

电化学性能是评估超级电容器电极材料的关键指标。

超级电容器的制备及性能分析

超级电容器的制备及性能分析

超级电容器的制备及性能分析随着科技的不断进步,新型电力储存设备——超级电容器逐渐成为研究的热点。

与传统的化学电池相比,超级电容器具有高能量密度、长寿命、快速充放电等优势,因此在可再生能源、电池车等领域有着广泛的应用前景。

那么超级电容器的制备及性能分析又有哪些关键技术呢?一、超级电容器的制备超级电容器的制备过程主要有电化学、化学浸渍、蒸发凝固法等几种方法。

其中,最常见的是电化学法,其制备流程如下:1.基板准备:先准备好钨、锰等金属基板,然后在其表面沉积一层镍或钴等导电金属;2.涂层制备:将氧化钴或其他金属氧化物颗粒分散在溶液中,再经过处理用来稳定溶液;3.涂层电极:将稳定后的涂层涂在基板上,并且通过电沉积等方法使镍或钴等金属氧化物与金属基板粘结定位;4.电沉积:使用外加电压,通过离子导电性使金属氧化物在电极中沉积,即形成一些微小颗粒,从而形成电极。

二、超级电容器的性能分析超级电容器作为电力储存新方向,在未来有着广阔的应用前景。

但是,它的性能分析是制备之后必须要面对的难题。

1.容量超级电容器的容量一般通过电容测量仪来测定,其容量大小同时与电极的表面积、层数、电解液浓度等因素有关。

制备超级电容器时,可通过增加电极面积、增加电解液浓度等方式来提高容量。

2.电压超级电容器电压为制约其应用所面临的主要问题之一。

电压则可以通过高效电解液来解决,在提高电压的同时,也需要注意电解液的安全性。

3.充电速度超级电容器的充电速度是特别重要的,充电速度的快慢会直接影响其应用领域。

测量电容器的充电速度,可以通过计算充电电流与电容器容量的比例来判断。

总之,对于制备超级电容器过程中的一些关键技术,以及在实际应用中遇到的性能问题进行分析和解决,都需要进行综合考量和研究。

通过这些工作,我们能够更好地探究超级电容器的应用前景,推动其向着更广泛的领域拓展。

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第34卷第2期硅酸盐通报Vol.34No.22015年2月BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY February ,2015透明超级电容器电极的制备及其电化学性能研究黄国集,张红,王宏志,张青红,李耀刚(东华大学材料科学与工程学院,上海201620)摘要:超级电容器因其充电速度快、使用寿命长、无污染以及免维护等特征,已经受到了越来越多国内外研究者的关注。

本文研究了使用氧化铟锡-聚对苯二甲酸乙二醇酯(ITO-PET )导电薄膜和氧化石墨烯制备透明电极的方法。

采用电沉积法将氧化石墨烯沉积到ITO-PET 透明导电薄膜的表面制备得到电极材料,并研究其性能。

关键词:超级电容器;透明性;柔性;电化学性能中图分类号:O64文献标识码:A 文章编号:1001-1625(2015)2-0405-04Preparation of Transparent Supercapacitor Electrodes and Research on ItsElectrochemical Capacitive BehaviorsHUANG Guo-ji ,ZHANG Hong ,WANG Hong-zhi ,ZHANG Qing-hong ,LI Yao-gang(College of Materials Science and Engineering ,Donghua University ,Shanghai 201620,China )Abstract :Supercapacitor has received more and more attention from researchers both at home and abroad ,because of fast charging and discharging rate ,long using life ,no pollution and maintenance free.In this paper ,it was mainly presented that the conducting film Indium-Tin Oxide-Polyethylene Terephthalate (ITO-PET )and graphene oxide were used to produce electrode materials for assembly of the transparent electrodes.Graphene oxide sheets were attached to the surface of the transparent conducting film ITO-PET by using an electrodepositing method ,and their electrochemical capacitive behaviors were studied.Key words :supercapacitor ;transparent ;flexible ;electrochemical characterization作者简介:黄国集(1991-),男,硕士研究生.主要从事石墨烯的宏观构筑及性能方面的研究.1引言超级电容器也称电化学电容器,是一种介于传统电容器和充电电池之间的新型储能装置,它通过极化电解质来储能,其电容量可达几百至上千法拉每克[1,2]。

电化学电容器有许多分类,按照电极材料的不同可以分为金属氧化物电化学电容器和导电性高分子聚合物电化学电容器,即法拉第准电容[3-5]。

对于电化学电容器,其存储电荷的过程不仅仅包括双电极上的存储,而且还包括电解液中离子在电极活性物质中由于氧化还原反应导致的电荷在电极中的存储,使其在电子器件等领域具有广阔的应用前景。

随着当今现代社会科技的迅猛发展,特别是可穿戴等电子器件的提出,生产质轻以及高性能的透明电容器变得很紧迫。

然而,目前大多数超级电容器存在不透明的等缺陷,所以,开展对透明的超级电容器电极的制备及其性能关系的研究,对于充分发挥超级电容器的优异性能具有重要意义[6-8]。

2实验2.1实验原料及仪器406专题论文硅酸盐通报第34卷20mmˑ30mm ITO-PET柔性导电薄膜,氧化石墨烯,高氯酸锂,AL204电子天平,FS-300超声波处理器,Nicolet6700傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)以及S-4800场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),101-1A电热鼓风干燥箱,辰华电化学工作站,DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器。

2.2实验过程2.2.1透明柔性电极的制备将ITO-PET柔性导电薄膜裁剪成2.5cmˑ5cm的样品,放入250mL烧杯中依次用丙酮、无水乙醇和超纯水超声清洗15min后取出60ħ烘干,得到干净的ITO-PET柔性导电薄膜。

取45mL溶度为5mg/mL的氧化石墨烯(GO)分散液,加入1mol/L的高氯酸锂(LiClO4)溶液5mL配制成50mL的氧化石墨烯电沉积溶液。

使用1V的恒压电沉积法将ITO-PET柔性导电薄膜作为阳极材料放入制备好的氧化石墨烯电沉积溶液中进行电沉积。

电沉积时间分别为10s、20s、30s、40s、50s以及60s。

电沉积完后,立刻放入1mol/L的高氯酸锂(LiClO4)溶液中进行还原,使用“多电位阶跃”法,实验时间为30s。

将还原后的电极取出放入超纯水中浸泡清洗,然后取出常温干燥得到透明柔性电极。

2.2.2分析测试将制备的电极放到0.5mol/L的Na2SO4电解液中,使用辰华CHI760D电化学工作站测试系统进行电化学性能测试。

3结果与讨论3.1红外谱图测试图1(a)不同电沉积时间电极的红外谱图;(b)氧化石墨烯(GO)的红外光谱图Fig.1(a)The FTIRspectra of the electrode at different electrodeposition time;(b)the FTIRspectra of GO使用傅里叶变换红外光谱仪来测试电极表面的石墨烯结构,测试的波长范围在500 3000cm-1,测试结果如图1所示。

图1a是不同电沉积时间的电极测试得到的红外光谱图,图1b是氧化石墨烯的红外光谱图。

从以上两张图比较可以看出,图1b中氧化石墨烯在1725cm-1左右有一个很强的C=O的伸缩振动峰,然而在图1a中并没有看到这么明显伸缩振动峰;氧化石墨烯在1630cm-1处的一个吸收峰和1050cm-1处的C-O-C变形振动也已经减弱[1-3],因此可以看出,原本电沉积在ITO-PET柔性导电薄膜表面的氧化石墨烯已经完全被还原成石墨烯。

3.2电镜形貌图使用扫描电子显微镜对制作出的电极样品上的石墨烯的形貌进行观察。

如图2所示。

图2为不同电沉积时间的电极上的石墨烯形貌。

从图中可以看出,石墨烯呈片状成功的长在ITO-PET柔性导电薄膜表面上,而且随着电沉积时间的增加,石墨烯在表面上分布的越多,也相对越来越均匀。

3.3光透过率使用TU-1901Lambda950固体紫外可见光光度计来测试不同电沉积时间的电极的光透过率。

测试使用的波长范围为可见光波长范围400 800nm,并用ITO-PET柔性导电薄膜作为参比来分析电沉积时间的长第2期黄国集等:透明超级电容器电极的制备及其电化学性能研究407短对透明柔性电极光透过率的影响。

图2不同电沉积时间的电极上的石墨烯形貌图(a)10s;(b)20s;(c)30s;(d)60sFig.2SEM images of the electrode at different electrodeposition time(a)10s;(b)20s;(c)30s;(d)60s图3(a)不同电沉积时间的电极光透过率对比图(从左到右依次为20s、40s、60s);(b)可见光范围内,不同电沉积时间的电极的光透过率Fig.3(a)The transmittance of the electrode at different electrodeposition time(from left to right:20s,40s and60s);(b)The visible light range,different time of electrodeposition electrode light transmittance对比图3a中的三个电极可知,随着电沉积时间的增加,电极的透明度逐渐降低,背景字也逐渐看不清楚。

通过图3b可以看出,在ITO-PET表面电沉积上一层石墨烯之后,电极样品的光透过率明显下降。

而且随着电沉积时间的逐渐增加,电极样品的光透过率则是逐渐下降。

所以,要制作出光透过率较高的电极,电沉积时间不能太长。

3.4电化学性能测试将制备的多种电极浸在0.5mol/L的硫酸钠(Na2SO4)溶液中进行电化学测试。

得到了以下结果:从图4a中我们可以看出,当电沉积时间为10s时,其循环伏安曲线波动较大。

电沉积时间依此为20s到60s 时,电极的循环伏安曲线明显平缓,而且曲线形状都接近矩形,表明石墨烯基本均匀分布在了ITO-PET柔性导电薄膜上,电极上的电荷能够很好的传递。

同时计算出不同电沉积时间下的电极的的比电容见表1,可看出在电沉积时间为20s时其比电容最高。

表1不同沉积时间的比电容值Tab.1The specific capacitance of electrode at different electrodeposition timeElectrodeposition time/s102030405060 Specific capacitance10-4F/cm21.912.622.522.552.421.67我们对电沉积时间为20s的透明柔性电极材料进行进一步的电化学测试,扫描速度分别为200mV/s、100mV/s、50mV/s、20mV/s以及10mV/s。

从图3b中可知,在50mV/s时,曲线的形状十分接近矩形,说明这是电极中的电荷传递良好。

然而,随着扫描速率的增加,曲线的矩形状渐渐发生变形,当扫描速度太快时,由于受到复合材料内部阻抗的影响,测试体系需要一定的时间才能够回到稳定的状态,所以导致了测试408专题论文硅酸盐通报第34卷循环伏安曲线变形,偏离理想的矩形曲线。

图4c为在电流密度分为0.02mA/cm2、0.04mA/cm2、0.06mA/ cm2、0.08mA/cm2以及0.1mA/cm2下电极的充放电性能,可以看出被测电极的充放电曲线呈现出较好的线型关系,而且对称性良好,说明被测电极的充放电可逆性较好而且具有良好的电容特性。

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