● 摘要
聚苯胺（polyaniline, PANI）是备受关注的导电高分子材料，因其制备简单、性能稳定，而被广泛应用于二次电池，超级电容器等诸多领域。纳米结构聚苯胺尤其是以纳米线为代表的一维纳米结构聚苯胺，因其独特的性质成为目前研究的热点；然而，由于聚苯胺材料本身具有一些缺点，如导电率较低，氧化还原反应中发生体积变化等，有必要进行适当的掺杂以提高其循环稳定性。本论文采用电化学方法在不同基底上制备了聚苯胺纳米粒子膜、聚苯胺纳米线和TiO2掺杂聚苯胺纳米线薄膜，通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）及充放电、循环伏安、交流阻抗谱等实验手段分析了制备得到的电极材料的结构与微观形貌，并探讨了制备方法及各种反应条件对其微观形貌、组成及电化学性能的影响。1．采用循环伏安法在石墨电极上沉积得到了聚苯胺粒子膜，并与锌电极组成电池。研究了电解液浓度及添加剂柠檬酸钠对其电化学性质的影响。结果表明：锌-聚苯胺电池的比容量随着电解液浓度的增大而增大，比容量最大为74.1Ah•kg-1。2．采用恒电流法在ITO导电玻璃基底上沉积得到了聚苯胺纳米线。系统研究了苯胺浓度、合成时间对其形貌及电化学性能的影响。SEM结果显示不同条件下制得的聚苯胺为线状，直径大约在100~500 nm，电化学测试结果表明其比容量最高可达806.3 F•g-1。3. 采用恒电流法在ITO导电玻璃基底上沉积得到了TiO2掺杂聚苯胺纳米线。讨论了不同制备方法及TiO2用量对形貌及其电化学性能的影响。结果表明：TiO2掺杂聚苯胺纳米线的比容量(602.0 F•g-1)与纯聚苯胺纳米线相比较小，循环四百次后其比容量下降为238.2 F•g-1。4. 采用恒电流法在不锈钢片基底上沉积得到了聚苯胺纳米线、TiO2掺杂聚苯胺纳米线。研究了不同制备方法对其形貌及电化学性能的影响。结果表明：聚苯胺纳米线比电容量最高可达423.8 F•g-1，且表现出了较高的循环使用寿命。