P-RG复合材料电极的制备与电路回升行为研究

曹慧君，徐祥斌

（湖南化工职业技术学院，湖南  株洲  412000）

摘  要：制备了二茂铁改性聚苯胺复合材料[P(FcA-co-ANI)/RG，简称P-RG]，探讨了其还原态P-RG在空气中的催化氧化行为及其对电化学性能的影响。通过计时电流-开路电位联用技术，系统研究了温度、电解液pH值、空气搅拌及材料粒径等因素对还原态P-RG氧化速率的影响。结果表明，升高温度、提高酸度(降低pH)、引入空气搅拌及减小材料粒径均可显著促进还原态P-RG被空气中氧气氧化为氧化态，从而提升其电化学活性和放电比容量。研究为优化聚合物基电池的催化氧化过程及提升其储能性能提供了实验依据和理论支持。

关键词：聚苯胺复合材料；催化氧化；开路电位

0 引言

在导电聚合物中，聚苯胺（PANI)由于其所具有的化学稳定性，良好的氧化还原可逆性、高电导率、高法拉第赝电容、低成本，以及对环境友好的性质而引起了人们的极大兴趣。PANI经常用作替代电极材料，并被植人可再充储能设备中，例如超级电容器和可再充电池，以及带有锌(Zn)阳极的电池[2]。与传统电池如高污染的铅酸电池、镍镉电池和昂贵的锂铁电池相比，Zn-PANI电池由于其绿色环保的性质，易于获得和合成方便的优点引起了广泛的关注[3]。研究者发现还原态PANI能被空气中的氧气氧化，变为氧化态。据文献报道，PAN做电极材料时，放电时氧化态PANI变为还原态PANI，还原态PANI被氧化后变为氧化态PANI可以继续放电。迄今为止，还原态P(FcA-co-ANI)复合物（P-RG）催化氧化行为并未报道，影响还原态P-RG催化氧化效率的因素也没有系统性的研究。因此，研究还原态P-RG能否被空气中氧气氧化，以及研究使还原态复合物转变为氧化态复合物的方法，对提高P-RG的放电比容量具有重要意义。基于此，课题组在对P(FcA-co-ANI)制备工艺优化的基础上，研究P-RG悬浊液电极的电化学行为，以及还原态P-RG的催化氧化行为。

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