纳米纤维素增强导电聚吡咯制备超级电容器电极开题报告

全文总字数：1298字

1. 研究目的与意义

研究目的：制备纳米纤维素与聚吡咯复合电极，寻求最佳配方及实验方法，解决聚吡咯不能成膜的问题。

研究意义：聚吡咯是一种重要的电子导电高分子，因其优良的空气稳定性、较高的导电性、环境无毒性和可逆的氧化还原性，在微电子、电化学、生物技术等方面具有诱人的应用前景并且受到格外重视。

同时，聚吡咯因毒性低、比电容高、循环稳定性好、化学稳定性好等优秀性能非常适宜作为电容器、特别是超级电容器的电极材料。

2. 国内外研究现状分析

Nystrom等将PPy原位聚合在CNFs纳米纸的单根纳米纤维，得到CNFs/PPy导电纳米纸；Razaq等制备碳纤维增强的PPy/刚毛藻纳米纤维素导电复合膜材料，并将该膜材料作为柔性电极制备成柔性超级电容器器件，该器件具有60-70Fg-1的比容量；于腾飞首先以 LiOH/尿素这种无毒体系溶解纤维素，得到了纤维素膜。

再以纤维素膜为模板，采用原位氧化聚合的方法得到导电聚吡咯/纤维素复合材料，并研究了不同合成条件对其性能的影响；谢雨辰等人采用原位化学氧化聚合法在纤维素纳米晶表面吸附吡咯单体发生原位聚合反应，从而在纤维素纳米晶表层形成了聚吡咯导电层。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：纤维素的提取、纳米纤维素的制备、纳米纤维素与聚吡咯复合电极的制备，测试不同条件下所制得的复合电极的性能以寻求最佳反应条件。

计划：2015.09-2015.10 选题，查阅文献，收集资料，明确研究方向； 2015.10-2015.11 拟定实验方案；2015.12.01-2015.12.03 拟写开题报告；2015.12-2016.03实验；2016.04 实验测试及数据分析；2016.05 撰写毕业论文；月修改文章并定稿，准备答辩。

4. 研究创新点

可操作性强；以纤维素作为复合材料之一，纤维素作为一种天然可再生材料，绿色经济；通过复合解决聚吡咯不能成膜问题，同时通过复合改善综合性能；成分及性能的影响，以探讨最佳的工艺条件。