第4期 聂景涛等：电沉积聚苯胺纳米线及其电化学性质 ·497° 2.3不同合成时间对聚苯胺纳米线电化学性能的 3+180+360mi≈9h4+240+480m≈12h表2 影响 为不同合成时间制备的聚苯胺的比容量.合成时间 图5为不同合成时间（苯胺单体浓度均为 为2十120十240m时，聚苯胺纳米线的比容量最高 0.3mo1工)制备的聚苯胺纳米线电极，在 (723.1Fg).然而，随合成时间的加倍，聚苯胺 3mo4IL1HC与2mo4EZC的混合溶液中 的比容量不断下降. 的恒电流充放电曲线，充放电电流均为1mAr2, 表2不同合成时间合成聚苯胺纳米线的比容量 电压为-0.2-~0.5V其中，2+120+240m≈6b Table2 Specific capac itamce ofPANI n thesized in diffe entpopmer zaton tme perods 合成时间/mn2+120+2403+180+3604+240+480 0.6 -6h 比容量1(Fg1)7231 668 640.6 --9h +12h 李之 图6为不同合成时间对聚苯胺纳米线电极电化 学性能的影响.循环伏安曲线（图6(）中表现出 合成时间为2+120十240m时电化学活性更好，但 0.330 50150250350450 相差不大，且CV图中仍只有一对氧化还原峰.在 交流阻抗谱图（图6(b)中，在高频区表现为电化 图5不同合成时间制备聚苯胺的充放电曲线 学传荷电阻最小；且在低频区表现出了更好的电容 Fg 5 Cha/discha gecurves of PANI synthesized n diffe rentpoL 性质，与比容量的大小结果保持一致. ymeriza tion tme periods 0.020 20 *6h 0.015 -6h ●e9h =-9h 16 ◆ 412h 0.010 .12h 12 0.005 0 -0.005 0.010 0.2 0020.40.60.8 131517192123252729 电压NSCE ZΩ 图6不同合成时间合成聚苯胺纳米线的电化学性能.()V曲线：(b)电化学阻抗谱 Fig 6 Elctrochemical peromancesof PANI snthesized n different popmerization tme perials (a)CV curves (b)electochemical mpedance plots 通过以上对聚苯胺纳米线形貌和电化学性能的 0.6 一第1次 比较.不难得出以下结论：聚苯胺纳米线的直径越 --第100次 +第400次 小，其比电容越高，所表现出的电化学性能越优越. 03 2.4聚苯胺纳米线充放电循环性能 选择苯胺单体浓度为Q3mo1工'、合成时间为 2+120+240m制备聚苯胺纳米线，测试其循环性 031 0 50100150200250 能.图7为聚苯胺纳米线电极在恒电流充放电第1 次与第100次和第400次的充放电曲线，其比容量 图7聚苯胺纳米线电极400次充放电曲线 F57 Chagedischage curves of PANI recorded durng 400 cyc les 由表3给出.从表中可以看到聚苯胺纳米线电极经 表3不同循环次数聚苯胺纳米线的比容量 过100次恒电流充放电后，比容量下降不大，但400 Table3 SPec ific capac itance of PANI during different cycles 次充放电后下降比率很大.在多次充放电之后，聚 循环次数 比容量/(Fg1) 比容量下降百分比%厂 苯胺纳米线薄膜并无脱落现象，表明其与O导电 1 7426 100 6228 16.1 玻璃基底具有较好的结合力. 400 320.9 48.5第 4期 聂景涛等:电沉积聚苯胺纳米线及其电化学性质 2.3 不同合成时间对聚苯胺纳米线电化学性能的 影响 图 5 为不同合成时间 (苯胺单体浓度均为 0.3mol·L -1 )制 备 的 聚 苯 胺 纳 米 线 电 极 , 在 3 mol·L -1 NH4Cl与 2 mol·L -1 ZnCl2 的混合溶液中 的恒电流充放电曲线 ,充放电电流均为 1 mA·cm -2 , 电压为 -0.2 ～ 0.5 V,其中 , 2 +120 +240 min≈6 h, 图 5 不同合成时间制备聚苯胺的充放电曲线 Fig.5 Charge/dischargecurvesofPANIsynthesizedindifferentpol￾ymerizationtimeperiods 3 +180 +360 min≈9 h, 4 +240 +480 min≈12 h.表 2 为不同合成时间制备的聚苯胺的比容量 .合成时间 为 2 +120 +240 min时, 聚苯胺纳米线的比容量最高 (723.1 F·g -1 ).然而, 随合成时间的加倍 , 聚苯胺 的比容量不断下降 . 表 2 不同合成时间合成聚苯胺纳米线的比容量 Table2 SpecificcapacitanceofPANIsynthesizedindifferentpolymeri￾zationtimeperiods 合成时间/min 2+120+240 3+180 +360 4 +240+480 比容量 /(F·g-1 ) 723.1 662.8 640.6 图 6为不同合成时间对聚苯胺纳米线电极电化 学性能的影响.循环伏安曲线 (图 6(a))中表现出 合成时间为 2 +120 +240 min时电化学活性更好 ,但 相差不大 ,且 CV图中仍只有一对氧化 --还原峰 .在 交流阻抗谱图 (图 6(b))中 ,在高频区表现为电化 学传荷电阻最小;且在低频区表现出了更好的电容 性质 ,与比容量的大小结果保持一致. 图 6 不同合成时间合成聚苯胺纳米线的电化学性能.(a)CV曲线;(b)电化学阻抗谱 Fig.6 ElectrochemicalperformancesofPANIsynthesizedindifferentpolymerizationtimeperiods:(a)CVcurves;(b)electrochemicalimpedance plots 通过以上对聚苯胺纳米线形貌和电化学性能的 比较, 不难得出以下结论 :聚苯胺纳米线的直径越 小 ,其比电容越高 ,所表现出的电化学性能越优越. 2.4 聚苯胺纳米线充放电循环性能 选择苯胺单体浓度为 0.3 mol·L -1 、合成时间为 2 +120 +240 min制备聚苯胺纳米线, 测试其循环性 能 .图 7为聚苯胺纳米线电极在恒电流充放电第 1 次与第 100次和第 400次的充放电曲线 ,其比容量 由表 3给出 .从表中可以看到聚苯胺纳米线电极经 过 100次恒电流充放电后 ,比容量下降不大, 但 400 次充放电后下降比率很大.在多次充放电之后 ,聚 苯胺纳米线薄膜并无脱落现象, 表明其与 ITO导电 玻璃基底具有较好的结合力. 图 7 聚苯胺纳米线电极 400次充放电曲线 Fig.7 Charge/dischargecurvesofPANIrecordedduring400 cycles 表 3 不同循环次数聚苯胺纳米线的比容量 Table3 SpecificcapacitanceofPANIduringdifferentcycles 循环次数 比容量 /(F·g-1) 比容量下降百分比 /% 1 742.6 — 100 622.8 16.1 400 320.9 48.5 · 497·