專利名稱：一種電活性聚吡咯膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電活性聚吡咯膜的制備方法，具體是一種采用單極脈沖電聚合方法合成高穩(wěn)定性聚吡咯膜電極材料的制備方法。
背景技術(shù)：
聚吡咯(PPy)作為一種被廣泛研究的導(dǎo)電聚合物，由于具有較高的贗電容和良好的環(huán)境穩(wěn)定性，在超級(jí)電容器材料方面具有較高的應(yīng)用前景。然而聚吡咯在超級(jí)電容器的實(shí)際應(yīng)用過程中仍然存在一些問題，主要表現(xiàn)為可逆充放電的過程中，離子不斷地置入與遷出會(huì)使其結(jié)構(gòu)和微觀形貌發(fā)生變化，從而明顯降低其穩(wěn)定性?，F(xiàn)有聚吡咯的合成方法主要有化學(xué)氧化聚合法和電化學(xué)氧化聚合法兩種?；瘜W(xué)氧化聚合法較為繁復(fù)、費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)，而且生成的聚吡咯具有不熔不溶的特點(diǎn)，采用一般的高分子加工方法很難加工成型，實(shí)際應(yīng)用受到限制。電化學(xué)聚合方法因操作簡(jiǎn)便，條件易控制，合成的聚吡咯導(dǎo)電性和力學(xué)性能都比較好而常被采用。傳統(tǒng)的電化學(xué)聚合方法主要包括恒電壓聚合法、恒電流聚合法和循環(huán)伏安聚合法，而這些方法都存在一個(gè)共同的問題，由于單體、單體自由基以及可溶性低聚物在電極和溶液界面會(huì)形成擴(kuò)散層，進(jìn)而在吡咯的聚合過程中影響主鏈的有序增長(zhǎng)，從而降低其循環(huán)穩(wěn)定性。而采用脈沖電聚合的方法可以通過反應(yīng)間歇時(shí)間物質(zhì)的擴(kuò)散補(bǔ)充，有效的解決這一制約因素。脈沖電聚合主要分為方波脈沖電流聚合法和方波脈沖電壓聚合法。方波脈沖電壓聚合法[J. Power Sources, 2010, 195
(2):674-679; J. Phys. Chem. C，2011，115 (35) :17612-17620]在聚合過程中會(huì)使已生成的聚吡咯經(jīng)歷反復(fù)氧化還原，參雜離子的不斷置入/置出導(dǎo)致聚吡咯的結(jié)構(gòu)變化及體積膨脹，使其在實(shí)際應(yīng)用過程中循環(huán)穩(wěn)定性降低。此外聚合物合成過程中消耗的電量中一部分用于已生成膜的氧化還原，因而會(huì)降低聚吡咯電聚合的庫侖效率。方波脈沖電流聚合法[Synthetic Metals, 2010, 160 (17-18) : 1826-1831]制備的聚吡咯膜具有更高電容量和能量密度，在酸性溶液中具有更好的穩(wěn)定性，且通過控制電量可以有效控制聚合物膜的厚度。然而，隨著聚合時(shí)間的增加，膜內(nèi)阻的增大，其響應(yīng)電壓會(huì)隨之增大，容易使聚合物發(fā)生過氧化，進(jìn)而降低其電活性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過對(duì)現(xiàn)有方波脈沖電聚合法的改進(jìn)，采用單極脈沖電聚合法制備出有序結(jié)構(gòu)的高穩(wěn)定性聚吡咯膜材料。避免制備過程中已生成的聚吡咯在氧化態(tài)和還原態(tài)之間轉(zhuǎn)換引起水解而使其穩(wěn)定性降低的問題，同時(shí)控制聚合過程中的電壓避免已生成的聚吡咯發(fā)生過氧化以及缺陷結(jié)構(gòu)聚吡咯的生成，其目的是提供一種電活性聚吡咯膜的制備方法。為了解決上述問題以及實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的一種電活性聚吡咯膜的制備方法，包括電化學(xué)單極脈沖法，其所述方法是按下列步驟進(jìn)行的
(1)將吡咯單體溶于水中配制成吡咯濃度為O.06 0.6 mol/L的水相溶液A;
(2)將電解質(zhì)溶于水中配制成電解質(zhì)濃度為I.2 3 mol/L的水相溶液B ;(3)將無機(jī)酸溶液溶于水中配制成氫離子濃度為O.3 3 mol/L的水相溶液C ;
(4)將上述步驟(I)、(2)和(3)配制成的水相溶液A、B和C三種溶液等體積混合于反應(yīng)器中，攪拌均勻；
(5)采用三電極體系，在導(dǎo)電基體上通過單極脈沖電聚合法，控制聚合反應(yīng)體系溫度為5 20 °C;設(shè)置脈沖電位為O. 7 V ;脈沖通斷時(shí)間比為5 50 ms/ 50 500 ms ;脈沖次數(shù)為5000 20000次，獲得聚吡吡咯膜電極；
(6)將上述步驟(5)獲得的聚吡咯膜電極取出由蒸餾水沖洗，常溫干燥，即制得聚吡咯膜電極材料?；谏鲜黾夹g(shù)方案，進(jìn)一步地，將吡咯單體溶于水中配成吡咯的濃度進(jìn)一步選為
O.15 O. 3 mol/L的水相溶液A。
將脈沖通斷時(shí)間比進(jìn)一步設(shè)置為10 20 ms/ 100 200 ms。將脈沖次數(shù)進(jìn)一步設(shè)置為8000 12000次。在本發(fā)明上述的技術(shù)方案中，所采用的電解質(zhì)是氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀和高氯酸鉀中的一種。所采用的無機(jī)酸是鹽酸、硫酸、硝酸和高氯酸中的一種。所述導(dǎo)電基體是工作電極；惰性電極是對(duì)電極；飽和甘汞電極是參比電極。所采用的導(dǎo)電基體是鉬、金、碳紙或石墨棒。在本發(fā)明上述方法中，進(jìn)一步地，所述單極脈沖電聚合法是在開時(shí)間施加一恒定的脈沖聚合電位，關(guān)時(shí)間控制電流為零，而電極電位則自動(dòng)保持為開路電位。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述的一種高穩(wěn)定性聚吡咯的電化學(xué)制備方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具體制備工藝簡(jiǎn)單，影響因素少，重現(xiàn)性好，便于控制。其所具體的優(yōu)點(diǎn)與積極效果在于
本方法能夠使吡咯在一定的較低的電壓范圍內(nèi)聚合，避免已生成的聚吡咯發(fā)生過氧化，進(jìn)而使其保持較高的穩(wěn)定性。本方法單極脈沖聚合法能夠在脈沖開時(shí)間嚴(yán)格控制聚合電位，同時(shí)在脈沖關(guān)時(shí)間自動(dòng)保持為開路電位，與傳統(tǒng)循環(huán)伏安聚合法或方波脈沖電壓聚合法相比，避免了制備過程中已生成的聚吡咯在氧化態(tài)和還原態(tài)之間轉(zhuǎn)換引起水解而使其穩(wěn)定性降低的問題。本方法制備的聚吡咯膜具有均一、有序的微觀形貌和結(jié)構(gòu)，在充放電過程中具有均勻的應(yīng)力分布和較小的應(yīng)力集中，有利于提高聚吡咯膜的穩(wěn)定性。本方法制備的聚吡咯膜電極材料，能夠有效的避免恒電位聚合聚吡咯過程中產(chǎn)生包含-CH2-的質(zhì)子酸摻雜缺陷結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高其充放電穩(wěn)定性。本方法制備的聚吡咯具有優(yōu)良的超級(jí)電容性能，在中性溶液中可以保持較高的充放電穩(wěn)定性。
圖I是本發(fā)明實(shí)施例I制備聚吡咯的SEM照片。圖2是恒電壓法制備聚吡咯的SEM照片。圖3是本發(fā)明實(shí)施例I及恒電壓法制備聚吡咯的紅外圖譜。圖4是本發(fā)明實(shí)施例I及恒電壓法制備聚吡咯在I mol/L KCl溶液中的恒電流充放電穩(wěn)定性測(cè)試圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作出進(jìn)一步的說明。實(shí)施一種電活性聚吡咯膜的制備方法，具體包括電化學(xué)單極脈沖法，其所述制備方法是通過下列步驟進(jìn)行的
步驟一、將一定質(zhì)量吡咯單體溶于水中配成吡咯濃度為O. 06 0.6 mol/L的水相溶液
A ；
步驟二、將一定質(zhì)量的電解質(zhì)溶于水中配成電解質(zhì)濃度為1.2 3 mol/L的水相溶液B，其電解質(zhì)是氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀和高氯酸鉀中的一種，其中以氯化鉀為電解質(zhì)溶液制備的聚吡咯膜性能最好； 步驟三、將一定質(zhì)量的無機(jī)酸溶液溶于水配成氫離子濃度為O. 3 3 mol/L的水相溶液C，其無機(jī)酸是鹽酸、硫酸、硝酸和高氯酸中的一種，其中以鹽酸為無機(jī)酸溶液制備的聚吡咯膜性能最好；
步驟四、將上述步驟一、二和三配制成的水相溶液A、B、C三種溶液等體積混合于反應(yīng)器中，攪拌均勻；
步驟五、采用三電極體系，在導(dǎo)電基體上通過單極脈沖電聚合法制備聚吡咯膜，控制聚合反應(yīng)體系的溫度為5 20 °C，設(shè)置脈沖參數(shù)為脈沖電位0. 7 V;脈沖通斷時(shí)間比為5 50 ms/ 50 500 ms;脈沖次數(shù)為5000 20000次。本方法中采用的三電極體系分別是導(dǎo)電基體是工作電極；惰性電極是對(duì)電極；飽和甘汞電極是參比電極。其中導(dǎo)電基體是鉬、金、碳紙或石墨棒基體。其中惰性電極是鉬或金。本方法中的單極脈沖電聚合法是在開時(shí)間施加O. 7 V的恒定聚合電位，關(guān)時(shí)間控制電流為零，而電極電位則自動(dòng)保持為開路電位；步驟六、將上述步驟五制備好的聚吡咯膜電極取出用蒸餾水沖洗，常溫干燥，即得到具有高穩(wěn)定性的聚吡咯膜電極材料；
步驟七、采用相同步驟(I) (6)再制備一個(gè)聚吡咯膜，將兩個(gè)制備好的聚吡咯膜電極置入I mol/L的電解質(zhì)溶液中組成兩電極體系,在-O. 5 O. 5 V的電壓范圍內(nèi)，于50 A/g的電流密度下進(jìn)行恒電流充放電測(cè)試。本方法中吡咯單體溶于水中配成吡咯濃度進(jìn)一步為O. 15 O. 3 mol/L的水相溶液A，在此濃度范圍內(nèi)制備的聚吡咯膜具有更加優(yōu)異的性能。本方法中使用的脈沖通斷時(shí)間比進(jìn)一步為10 20 ms/ 100 200 ms，且脈沖次數(shù)進(jìn)一步為8000 12000次，在此范圍內(nèi)制備的聚吡咯膜具有更加優(yōu)異的性能。本發(fā)明所提供的一種電活性聚吡咯膜的制備方法，進(jìn)一步地通過下面的具體實(shí)施例作出進(jìn)一步的說明。實(shí)施例I
(1)將2.0538 g吡咯單體溶于100 ml的水溶液中配制成0.3 mol/L的吡咯水溶液A ;
(2)將8.9849 g氯化鉀溶于100 ml的水溶液中配制成I. 2 mol/L的氯化鉀水溶液B ;
(3)將2.9200 g濃鹽酸溶于100 ml的水溶液中配制成0. 3 mol/L的鹽酸溶液C ；
(4)分別取10ml溶液A、溶液B和溶液C置入反應(yīng)容器中攪拌均勻；
(5)采用三電極體系(工作電極為有效面積0.5cm2的鉬片，對(duì)電極為鉬片，參比電極為飽和甘汞電極)，控制反應(yīng)器溫度為10 °C，設(shè)置單級(jí)脈沖信號(hào)分別為脈沖電位為0.7V、脈沖通斷時(shí)間比為10 ms/ 100 ms ;脈沖次數(shù)為12000次；
(6)將制備好的聚吡咯膜電極取出用蒸餾水沖洗，常溫干燥。其掃描電鏡照片如圖1，對(duì)比圖2恒電制備的聚吡咯，本方法制備的聚吡咯具有更加均一、有序的微觀形貌結(jié)構(gòu)，有利于聚吡咯在充放電過程中保持較高的穩(wěn)定性。此外，通過本方法制備聚吡咯的紅外光譜如圖3，與恒電壓相比，本方法制備的聚吡咯在2923和2854 cnT1處表示-CH2-的吸收峰明顯減弱，表明本方法可以有效抑制吡咯聚合過程中形成的這一缺陷結(jié)構(gòu)；
(7)采用相同步驟(I) (6)再制備一個(gè)聚吡咯膜，將兩個(gè)制備好的聚吡咯膜電極置入I mol/L的KCl溶液中組成兩電極體系，在-O. 5 0.5 V的電壓范圍內(nèi)，于50 A/g的電流密度下進(jìn)行恒電流充放電測(cè)試，結(jié)果顯示其電容量為260 F/g，其循環(huán)電穩(wěn)定性如圖4，充放電50000次后僅衰減6. 4%。實(shí)施例2(1)將I.0269 g吡咯單體溶于100 ml的水溶液中配制成O. 15 mol/L的吡咯水溶液
A ；
(2)將11.2311 g氯化鉀溶于100 ml的水溶液中配制成I. 5 mol/L的氯化鉀水溶液
B ；
(3)將2.92 g濃鹽酸溶于100 ml的水溶液中配制成O. 3 mol/L的鹽酸溶液C ；
(4)分別取10ml溶液A、溶液B和溶液C置入反應(yīng)容器中攪拌均勻；
(5)采用三電極體系(工作電極為有效面積Icm2的碳紙，對(duì)電極為金片，參比電極為飽和甘汞電極)，控制反應(yīng)器溫度為5 °C，設(shè)置單級(jí)脈沖信號(hào)分別為脈沖電位為O. 7 V、脈沖通斷時(shí)間比為20 ms/ 200 ms ;脈沖次數(shù)為8000次；
(6)將制備好的聚吡咯膜電極取出用蒸餾水沖洗，常溫干燥；
(7)采用相同步驟(I) (6)再制備一個(gè)聚吡咯膜，將兩個(gè)制備好的聚吡咯膜電極置入I mol/L的KCl溶液中組成兩電極體系，在-O. 5 0.5 V的電壓范圍內(nèi)，于50 A/g的電流密度下進(jìn)行恒電流充放電測(cè)試。結(jié)果顯示其電容量為253 F/g，循環(huán)充放電50000次后僅衰減7. 3%。實(shí)施例3
(1)將I.2323 g吡咯單體溶于100 ml的水溶液中配制成0. 18 mol/L的吡咯水溶液
A ；
(2)將28.6531 g硝酸鉀溶于100 ml的水溶液中配制成2. 4 mol/L的硝酸鉀水溶液
B ；
(3)將32.8153 g濃硝酸溶于100 ml的水溶液中配制成2. 7 mol/L的硝酸溶液C ；
(4)分別取10ml溶液A、溶液B和溶液C置入反應(yīng)容器中攪拌均勻；
(5)采用三電極體系(工作電極為有效面積0.5cm2的金片，對(duì)電極為鉬片，參比電極為飽和甘汞電極)，控制反應(yīng)器溫度為8 °C，設(shè)置單級(jí)脈沖信號(hào)分別為脈沖電位為0.7 V、脈沖通斷時(shí)間比為15 ms/ 150 ms ;脈沖次數(shù)為13000次；
(6)將制備好的聚吡咯膜電極取出用蒸餾水沖洗，常溫干燥；
(7)采用相同步驟(I) (6)再制備一個(gè)聚吡咯膜，將兩個(gè)制備好的聚吡咯膜電極置入I mol/L的KNO3溶液中組成兩電極體系，在-0.5 0.5 V的電壓范圍內(nèi)，于50 A/g的電流密度下進(jìn)行恒電流充放電測(cè)試。結(jié)果顯示其電容量為235 F/g，循環(huán)充放電50000次后僅衰減8. 2%。實(shí)施例4
(1)將I. 643 g吡咯單體溶于100 ml的水溶液中配制成O. 24 mol/L的吡咯水溶液A ；
(2)將11.2311 g氯化鉀溶于100 ml的水溶液中配制成I. 5 mol/L的氯化鉀水溶液
B ；
(3)將29.2 g濃鹽酸溶于100 ml的水溶液中配制成3 mol/L的鹽酸溶液C ；
(4)分別取10ml溶液A、溶液B和溶液C置入反應(yīng)容器中攪拌均勻；
(5)采用三電極體系(工作電極為有效面積Icm2的碳紙，對(duì)電極為金片，參比電極為飽和甘汞電極)，控制反應(yīng)器溫度為10 °C，設(shè)置單級(jí)脈沖信號(hào)分別為脈沖電位為O. 7 V、脈沖通斷時(shí)間比為30 ms/ 300 ms ;脈沖次數(shù)為15000次；
(6)將制備好的聚吡咯膜電極取出用蒸餾水沖洗，常溫干燥；
(7)采用相同步驟(I) (6)再制備一個(gè)聚吡咯膜，將兩個(gè)制備好的聚吡咯膜電極置入I mol/L的KCl溶液中組成兩電極體系，在-O. 5 0.5 V的電壓范圍內(nèi)，于50 A/g的電流密度下進(jìn)行恒電流充放電測(cè)試。結(jié)果顯示其電容量為233 F/g，循環(huán)充放電50000次后僅衰減7. 9%。實(shí)施例5
(1)將I.3692 g吡咯單體溶于100 ml的水溶液中配制成O. 2 mol/L的吡咯水溶液A ;
(2)將35.5102 g硫酸鉀溶于100 ml的水溶液中配制成2 mol/L的硫酸鉀水溶液B ;
(3)將15.152 g濃硫酸溶于100 ml的水溶液中配制成I. 5 mol/L的硫酸溶液C ；
(4)分別取10ml溶液A、溶液B和溶液C置入反應(yīng)容器中攪拌均勻；
(5)采用三電極體系(工作電極為直接4mm的石墨棒，對(duì)電極為鉬網(wǎng)，參比電極為飽和甘汞電極)，控制反應(yīng)器溫度為20 °C，設(shè)置單級(jí)脈沖信號(hào)分別為脈沖電位為0.7 V、脈沖通斷時(shí)間比為50 ms/ 500 ms ;脈沖次數(shù)為5000次；
(6)將制備好的聚吡咯膜電極取出用蒸餾水沖洗，常溫干燥；
(7)采用相同步驟(I) (6)再制備一個(gè)聚吡咯膜，將兩個(gè)制備好的聚吡咯膜電極置入I mol/L的K2SO4溶液中組成兩電極體系，在-0.5 0.5 V的電壓范圍內(nèi)，于50 A/g的電流密度下進(jìn)行恒電流充放電測(cè)試。結(jié)果顯示其電容量為230 F/g，循環(huán)充放電50000次后僅衰減8. 5%。實(shí)施例6
(1)將4.1076 g吡咯單體溶于100 ml的水溶液中配制成0. 6 mol/L的吡咯水溶液A ；
(2)將35.8164 g硝酸鉀溶于100 ml的水溶液中配制成3 mol/L的硝酸鉀水溶液B ;
(3)將7.2923 g濃硝酸溶于100 ml的水溶液中配制成0. 6 mol/L的硝酸溶液C ；
(4)分別取10ml溶液A、溶液B和溶液C置入反應(yīng)容器中攪拌均勻；
(5)采用三電極體系(工作電極為有效面積0.5cm2的金片，對(duì)電極為鉬片，參比電極為飽和甘汞電極)，控制反應(yīng)器溫度為10 °C，設(shè)置單級(jí)脈沖信號(hào)分別為脈沖電位為0.7V、脈沖通斷時(shí)間比為30 ms/ 300 ms ;脈沖次數(shù)為9000次；
(6)將制備好的聚吡咯膜電極取出用蒸餾水沖洗，常溫干燥；
(7)采用相同步驟(I) (6)再制備一個(gè)聚吡咯膜，將兩個(gè)制備好的聚吡咯膜電極置入I mol/L的KNO3溶液中組成兩電極體系，在-0.5 0.5 V的電壓范圍內(nèi)，于50 A/g的電流密度下進(jìn)行恒電流充放電測(cè)試。結(jié)果顯示其電容量為220 F/g，循環(huán)充放電50000次后僅衰減9. 5%。實(shí)施例7
(1)將O.4108 g吡咯單體溶于100 ml的水溶液中配制成O. 06 mol/L的吡咯水溶液
A ；
(2)將16.788 g高氯酸鉀溶于100 ml的水溶液中配制成I. 2 mol/L的高氯酸鉀水溶液B ；
(3)將16.9859 g高氯酸溶于100 ml的水溶液中配制成I. 2 mol/L的高氯酸溶液C ；
(4)分別取10ml溶液A、溶液B和溶液C置入反應(yīng)容器中攪拌均勻；
(5)采用三電極體系(工作電極為有效面積O.5 cm2的鉬片，對(duì)電極為金片，參比電極·為飽和甘汞電極)，控制反應(yīng)器溫度為20 °C，設(shè)置單級(jí)脈沖信號(hào)分別為脈沖電位為O. 7V、脈沖通斷時(shí)間比為40 ms/ 400 ms ;脈沖次數(shù)為20000次；
(6)將制備好的聚吡咯膜電極取出用蒸餾水沖洗，常溫干燥；
(7)采用相同步驟(I) (6)再制備一個(gè)聚吡咯膜，將兩個(gè)制備好的聚吡咯膜電極置入I mol/L的KClO4溶液中組成兩電極體系，在-O. 5 0.5 V的電壓范圍內(nèi)，于50 A/g的電流密度下進(jìn)行恒電流充放電測(cè)試。結(jié)果顯示其電容量為232 F/g，循環(huán)充放電50000次后僅衰減9. 2%。實(shí)施例8
(1)將3.423 g吡咯單體溶于100 ml的水溶液中配制成O. 5 mol/L的吡咯水溶液A ;
(2)將31.9592 g硫酸鉀溶于100 ml的水溶液中配制成I. 8 mol/L的硫酸鉀水溶液
B ；
(3)將18.1824 g濃硫酸溶于100 ml的水溶液中配制成I. 8 mol/L的硫酸溶液C ；
(4)分別取10ml溶液A、溶液B和溶液C置入反應(yīng)容器中攪拌均勻；
(5)采用三電極體系(工作電極為有效面積Icm2的碳紙，對(duì)電極為鉬網(wǎng)，參比電極為飽和甘汞電極)，控制反應(yīng)器溫度為5 °C，設(shè)置單級(jí)脈沖信號(hào)分別為脈沖電位為0.7 V、脈沖通斷時(shí)間比為5 ms/ 50 ms ;脈沖次數(shù)為18000次；
(6)將制備好的聚吡咯膜電極取出用蒸餾水沖洗，常溫干燥；
(7)采用相同步驟(I) (6)再制備一個(gè)聚吡咯膜，將兩個(gè)制備好的聚吡咯膜電極置入I mol/L的K2SO4溶液中組成兩電極體系，在-0.5 0.5 V的電壓范圍內(nèi)，于50 A/g的電流密度下進(jìn)行恒電流充放電測(cè)試。結(jié)果顯示其電容量為223 F/g，循環(huán)充放電50000次后僅衰減8. 9%。
權(quán)利要求
1.一種電活性聚吡咯膜的制備方法，包括電化學(xué)單極脈沖法，其所述方法是按下列步驟進(jìn)行的 (1)將吡咯單體溶于水中配制成吡咯濃度為O.06 0.6 mol/L的水相溶液A; (2)將電解質(zhì)溶于水中配制成電解質(zhì)濃度為I.2 3 mol/L的水相溶液B ; (3)將無機(jī)酸溶液溶于水中配制成氫離子濃度為O.3 3 mol/L的水相溶液C ; (4)、將上述步驟(I)、(2)和(3)配制成的水相溶液A、B和C三種溶液等體積混合于反應(yīng)器中，攪拌均勻； (5)采用三電極體系，在導(dǎo)電基體上通過單極脈沖電聚合法，控制聚合反應(yīng)體系溫度為5 20 °C;設(shè)置脈沖電位為O. 7 V;脈沖通斷時(shí)間比為5 50 ms/ 50 500 ms ;脈沖次數(shù)為5000 20000次，獲得聚吡吡咯膜電極； (6)將上述步驟(5)獲得的聚吡咯膜電極取出由蒸餾水沖洗，常溫干燥，即制得聚吡咯膜電極材料。
2.如權(quán)利要求I所述的聚吡咯膜電極材料的制備方法，其所述吡咯單體溶于水中配成吡咯的濃度進(jìn)一步為O. 15 O. 3 mol/L的水相溶液A。
3.如權(quán)利要求I所述的聚吡咯膜電極材料的制備方法，其所述脈沖通斷時(shí)間比進(jìn)一步為 10 20 ms/ 100 200 ms。
4.如權(quán)利要求I所述的聚吡咯膜電極材料的制備方法，其所述脈沖次數(shù)進(jìn)一步為8000 12000次。
5.如權(quán)利要求I所述的聚吡咯膜電極材料的制備方法，其所述電解質(zhì)是氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀和高氯酸鉀中的一種。
6.如權(quán)利要求I所述的聚吡咯膜電極材料的制備方法，其所述無機(jī)酸是鹽酸、硫酸、硝酸和高氯酸中的一種。
7.如權(quán)利要求I所述的聚吡咯膜電極材料的制備方法，其所述導(dǎo)電基體是工作電極；惰性電極是對(duì)電極；飽和甘汞電極是參比電極。
8.如權(quán)利要求I所述的聚吡咯膜電極材料的制備方法，其所述導(dǎo)電基體是鉬、金、碳紙或石墨棒。
9.如權(quán)利要求I所述的聚吡咯膜電極材料的制備方法，其所述單極脈沖電聚合法是在開時(shí)間施加一恒定的脈沖聚合電位，關(guān)時(shí)間控制電流為零，而電極電位則自動(dòng)保持為開路電位。
全文摘要
一種電活性聚吡咯膜的制備方法是配制吡咯單體的水溶液、電解質(zhì)溶液和質(zhì)子酸溶液；后將三種溶液混合，在導(dǎo)電基體上利用單極脈沖電聚合法，得到聚吡咯膜電極材料。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)物易得，無需氧化劑，避免了由氧化劑帶入的二次污染。通過該方法制備的聚吡咯膜電極材料在中性溶液中具有較高的充放電穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)C25B3/02GK102817042SQ201210304718
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月25日
發(fā)明者郝曉剛, 杜曉, 韓念琛, 官國(guó)清, 王忠德, 張忠林, 劉世斌, 馬旭莉 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)