聚吡咯納米線凝膠的模板制備及儲能與電化學傳感性能

李勃天, 邵 偉, 肖 達, 周 雪, 董俊偉, 唐黎明

(1. 中國石油大學(北京)新能源與材料學院, 北京 102249;2. 清華大學化工系, 教育部先進材料重點實驗室, 北京 100084)

近年來, 隨著材料科學的發展, 智能電化學傳感器[1]和柔性超級電容器[2]的潛在應用價值備受關注[3]. 可導電的聚合物體系由于具有質量輕、 抗彎折及導電率高等特性而成為制備智能電化學傳感器和柔性超級電容器的理想材料. 可導電的聚合物體系可以是有機-無機復合物[4]、 有機雙網絡水凝膠[5]及多孔聚合物材料[6]等. 其中最為突出的一類為導電聚合物凝膠, 凝膠的疏松多孔結構增大了電極材料的比面積, 提高了電極材料與電解質界面的有效接觸面積, 縮短了電子傳輸路徑; 與離散結構相比, 連續的網絡結構有利于電子傳輸[7～10]. 為了制備高性能導電聚合物凝膠, 人們不僅需要構筑導電聚合物網絡, 還需要對其三維導電網絡形貌和尺寸進行精確調控[11,12]. 近年來, 科研工作者將導電聚合物封裝在非導電水凝膠的三維網絡內或將導電聚合物鏈接枝到非導電聚合物形成的凝膠網絡中[13～16]. 這些非導電網絡模板的存在使凝膠的導電性能受到很大限制. 另一種制備導電聚合物凝膠的方法是使用小分子交聯劑, 如植酸[7,17,18]、 氨基磷酸[19]及四磺酸酞菁銅[20]等, 這些交聯劑由于導電性能差, 不利于凝膠網絡中的電荷傳輸, 而且其難以被徹底除去, 因此會對凝膠后續的儲能性能和智能傳感性能造成影響. 金屬……