最近,美國奧本大學(xué)張新宇教授與河北大學(xué)鄧奎林教授在Advanced Composites and Hybrid Materials 上發(fā)表文章,探討了經(jīng)離子液體摻雜的聚苯胺在溶解性能和電容性能方面改善與提升。
文中將制備的酸性離子液體作為溶劑和摻雜劑,氧化性離子液體作為催化劑,制備出離子型聚苯胺。通過離子酸中咪唑鎓離子與聚苯胺主鏈之間的類氫鍵作用,并調(diào)節(jié)苯胺與引發(fā)劑的比例,可有效控制聚苯胺納米纖維微觀結(jié)構(gòu)的形成。離子聚苯胺的納米纖維結(jié)構(gòu)明顯依賴于苯胺單體與氧化性離子的投料比例。通過循環(huán)伏安法(CV),交流阻抗(EIS)和恒電流充放電(GCD)研究了酸性摻雜劑以及苯胺單體與離子引發(fā)劑對離子聚苯胺電容性能的影響。摻雜劑包括酸性離子液體,常見的鹽酸和硫酸。
上圖是常見幾種摻雜劑以及不同離子液體比例條件下,所制得離子聚苯胺與其他聚苯胺樣品在電容性能方面的對比,。可以明顯看出,離子聚苯胺比容量明顯增加,經(jīng)計算其比容量為490F g-1,同樣能量密度為80.2Wh kg-1,而且具有非常好的循環(huán)穩(wěn)定性。
值得注意的是,與聚苯胺相比,研究中所制備的離子聚苯胺在溶解性方面得到了顯著提高,如在溶劑二甲基亞砜中其溶解度達到25mg mL-1,這為聚苯胺的進一步應(yīng)用提供了思路。
論文鏈接:https://doi.org/10.1007/s42114-019-00103-w
張新宇教授課題組鏈接:http://ecm.eng.auburn.edu/wp/zhanggroup/
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