基于高强度导电水凝胶的超级电容器的制备与性能研究文献综述
2020-04-28 08:04
文 献 综 述 1.水凝胶概述 水凝胶是指一种主链或支链含有大量亲水性基团并被水溶胀,具有高度水合作用的聚合物网络,具有三维网状结构的交联聚合物[1]。
它在水中溶胀而不溶解,既含有大量水分,又能保持一定的形状。
在外界物理和化学因素如温度、pH 值、光、电、磁、声、力和化学物质等的刺激下,某些聚合物水凝胶的自身性质如相、体积、形状、光学、力学、电场、表面积、反应速率以及识别性能等将随之发生变化,同时对外做功,这种对外界环境变化具有刺激响应性的水凝胶称为智能水凝胶[2#8212;5]。
智能水凝胶是集感知、驱动和信息处理于一体,形成类似于生物体、具有智能属性的一类功能材料。
这些具有环境刺激响应行为特性的水凝胶材料在微环境传感领域具有广阔的应用前景。
[6#8212;9] 2.导电水凝胶概述 导电聚合物水凝胶是一类独特的材料,它综合了水凝胶和有机导体的优点,在生物电子学和储能装置等领域得到了广泛的应用。
它们通常通过在非导电的水凝胶基质中聚合导电聚合物单体来合成大小相同的聚合物,从而导致其电学性能的恶化。
报道了一种具有良好电导率和电化学性能的多官能团聚苯胺(PAni)水凝胶的合成方法。
聚苯胺水凝胶具有较高的表面积和三维多孔纳米结构,具有高比电容(#8764;480f/g)、较好的循环稳定性(10000 次循环后电容保留率#8764;83%)和较高的比电容等性能。
聚苯胺水凝胶还可作为葡萄糖氧化酶传感器的活性组分,响应时间短(#8764;0.3s),灵敏度高(#8764;16.7μA#183;mM#8722;1)。