甲壳素纳米纤维/碳布/聚吡咯复合电极材料的制备开题报告

全文总字数：2135字

1. 研究目的与意义

研究目的：研究甲壳素纳米纤维基碳布/聚吡咯复合电极材料的制备，并测试其各项性能。

研究意义：超级电容器是一种新型储能装置，它具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。

这些性能可以弥补传统电池的缺点，并应用更多便于生活的领域。

2. 国内外研究现状分析

张玉洁等通过聚吡咯纳米纤维修饰电极用于电容法脱盐实验研究采用电化学法制备聚吡咯纳米纤维修饰石墨（ppy/ng）电极,考察掺杂剂浓度、吡咯单体浓度、聚合时间及电解液ph等聚合条件对电极电容特性的影响。

杨静云等先利用一次研磨法制备出甲壳素纳米纤维(cnfs),纤维直径分布在10~30 nm之间;然后使用十二烷基苯磺酸钠(sdbs)作为多壁碳纳米管的分散剂,通过超声混合法制备cnfs/碳纳米管(cnts)复合电极。

李胜等用恒电流法分别聚合了掺杂对甲苯磺酸根(pts-)和十二烷基磺酸根(ds-)的聚吡咯膜(ppy/pts和ppy/ds),通过循环伏安法(cv)和电化学阻抗法(eis)测试了聚吡咯膜在nacl溶液中电化学过程前后及不同电位下聚吡咯膜的电化学性能。

3. 研究的基本内容与计划

（1）制备具有高长径比的甲壳素纳米纤维（2）将甲壳素纳米纤维与碳纤维布复合（3）在复合膜表面原位聚合导电聚吡咯（4）测试表征所制备材料的各项性能研究计划： （1）11月选题，查阅文献，收集资料，明确研究方向；（2）12月拟定实验方案；（3）1月准备实验材料，进行预实验；（4）3-4月正式试验及数据分析；（5）5月撰写毕业论文；（6）6月修改文章并定稿，准备答辩。

4. 研究创新点

（1）以螃蟹壳为原料制备甲壳素，材料从大自然中获取简易，环保再利用，采用研磨超声结合的方法制备各方面性能较优异的甲壳素纳米材料。

（2）纯甲壳素强度高，但导电性较差；碳纤维布具有高导性但易变形；（3）聚吡咯储电能力强，将这三者制成的膜具有高强度高导电性的超级电容器。

（4）将甲壳素纳米纤维素、碳布、聚吡咯复合制备柔性超级电容器电极，相关研究不多，具有一定的发展前景。