聚噻吩/纳米MnO₂复合材料的制备表征及电化学性能

来源期刊：复合材料学报2014年第3期

论文作者：杨光 时宇 康萌萌 冯孝中 张治红

文章页码：628 - 634

关键词：复合材料;充放电性能;原位化学氧化聚合法;聚噻吩;二氧化锰;

摘    要：纳米二氧化锰（MnO2）作为超级电容材料已被广泛研究。为了改善其充放电性能,采用原位化学氧化聚合法制备聚噻吩/纳米MnO2（PTh/MnO2）复合材料,对纳米MnO2进行性能改性。通过改变聚噻吩在PTh/MnO2复合材料中的掺杂量,制备出一系列的复合材料。采用傅里叶转换红外光谱（FIIR）、X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和透射电子显微镜（TEM）对PTh/MnO2复合材料的化学性能、晶体结构以及表面形貌等进行了详细考察。接着采用CT001A型电池测试系统对以PTh/MnO2复合材料做负极所制得的密封扣式电池进行了充放电性能测试。结果表明,MnO2和聚噻吩在不同的PTh/MnO2复合材料中形貌各异。当聚噻吩含量为8wt%¹0wt%时,MnO2在PTh/MnO2复合材料中分布最为均匀;当聚噻吩含量较高时,MnO2的形貌受到严重影响,其原来的管状结构接近消失。聚噻吩含量的不同,同样也影响了电池的充放电性能。当聚噻吩的含量为20wt%时,在循环20次后,电池的平衡容量为最高,可达700mAh/g。这明显高于以纳米MnO2为负极时的电池容量。由此可见,聚噻吩对纳米MnO2的充放电性能具有明显的增强作用。该研究为PTh/MnO2复合材料作为电池负极材料的使用提供了实验基础。