一种聚苯胺-二氧化钛纳米管复合电极及其制备方法技术

本发明专利技术属于电极材料领域，公开了一种聚苯胺‑二氧化钛纳米管复合电极及其制备方法，包括以下步骤：(1)将钛片作为工作电极，以铂电极为对电极，在含有NH4F、水的乙二醇溶液中进行第一次阳极氧化反应，然后将氧化后的钛片进行超声处理；再将其置于含有NH4F、水、H3PO4的乙二醇溶液中进行第二次阳极氧化反应，然后经煅烧，得到二氧化钛纳米管阵列；(2)将二氧化钛纳米管阵列作工作电极，铂电极作对电极，饱和甘汞电极作参比电极，在含有苯胺、H2SO4和纳米二氧化铈的水溶液中通过循环伏安法进行电化学聚合反应，清洗干燥，得到聚苯胺‑二氧化钛纳米管复合电极。本发明专利技术复合电极具有优秀的循环稳定性与电容性能且操作简单。

A polyaniline-titanium dioxide nanotube composite electrode and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种聚苯胺-二氧化钛纳米管复合电极及其制备方法
本专利技术属于电极材料
，涉及一种具有高比电容、高循环寿命的聚苯胺-二氧化钛纳米管复合电极及其制备方法
技术介绍
随着近年来能源消耗的增多以及科技的发展，探索开发具有优良性能的储能装置成为当前科学研究的一大热点。因此，具有高比电容、高导电率和高循环寿命的储能材料和器件的发展已成为实现可持续发展的重要课题。超级电容器作为一种快速充电储能设备，兼具电池能量密度高和传统电容器功率密度大的优点，具有充电和放时间短、比功率较高、循环寿命长等优点。根据超级电容器储存电荷和能量的不同原理，可以将其分为双电层电容器和赝电容器。双电层电容主要是通过带电离子在电极材料和电解液接触面之间的定向移动形成。常用的双电层电极材料有：介孔碳、活性炭以及碳纳米管。赝电容器则是通过电极上的活性物质发生快速可逆的氧化还原反应或者吸附反应，使能量能够快速有效地储存，形成吸附赝电容或者氧化还原赝电容。常用赝电容材料主要有MnO2、RuO2、TiO2和Ni(OH)2等金属氧化物和氢氧化物，以及聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯等导电聚合物。近年来孔隙率高且比表面积较高的纳米材料在电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚苯胺‑二氧化钛纳米管复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将光滑的钛片作为工作电极，以铂电极为对电极，在含有NH4F、水的乙二醇溶液中进行第一次阳极氧化反应，然后将氧化后的钛片进行超声处理去除氧化膜；再将其置于含有NH4F、水、H3PO4的乙二醇溶液中进行第二次阳极氧化反应，然后将所得样品煅烧，得到二氧化钛纳米管阵列；(2)将二氧化钛纳米管阵列作为工作电极，铂电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，在含有苯胺、H2SO4和纳米二氧化铈的水溶液中通过循环伏安法进行电化学聚合反应，清洗干燥，得到聚苯胺‑二氧化钛纳米管复合电极。

【技术特征摘要】
1.一种聚苯胺-二氧化钛纳米管复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将光滑的钛片作为工作电极，以铂电极为对电极，在含有NH4F、水的乙二醇溶液中进行第一次阳极氧化反应，然后将氧化后的钛片进行超声处理去除氧化膜；再将其置于含有NH4F、水、H3PO4的乙二醇溶液中进行第二次阳极氧化反应，然后将所得样品煅烧，得到二氧化钛纳米管阵列；(2)将二氧化钛纳米管阵列作为工作电极，铂电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，在含有苯胺、H2SO4和纳米二氧化铈的水溶液中通过循环伏安法进行电化学聚合反应，清洗干燥，得到聚苯胺-二氧化钛纳米管复合电极。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光滑的钛片的制备过程为：将高纯钛片进行机械打磨，然后在含有HF的水溶液中进行化学抛光，最后在水中超声清洗。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，第一次阳极氧化反应的乙二醇溶液中，NH4F的浓度为0.3～1.5wt％，水的浓度为0.5～5vol％；所述第二次阳极氧化反应的乙二醇溶液中，NH4F的浓度为0.3～1.5wt％，H3PO4的浓度为0.3～1.5wt％，水的浓度为0.5～5vol％。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，第一次阳极氧化反应的乙二醇溶液中，NH4F的浓度为0.5～1.0wt％，去...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏正斌，陈沁磊，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44