有序分子聚集體軟模板合成聚苯胺及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用*

梁華彬，林有鋮，李慶余，周海云，楊健華，鐘新仙

(1. 廣西師范大學(xué) 化學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004；2. 省部共建藥用資源化學(xué)與藥物分子工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004；3. 廣西低碳能源材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004)

0 引 言

隨著智能設(shè)備需求的不斷增長(zhǎng)，高性能儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展變得越來(lái)越關(guān)鍵[1-2]。超級(jí)電容器由于具有成本低、充放電速度快、功率和電流密度高、使用穩(wěn)定性好等優(yōu)良性能，在各種電子儲(chǔ)能產(chǎn)品中引起了人們極大的興趣[3-4]。超級(jí)電容器按工作原理不同可分為雙電層電容器、法拉第贗電容器和混合型超級(jí)電容器。作為電極材料的聚苯胺(PANI)是目前最受歡迎的超級(jí)電容器贗電容電極材料之一，具有理論電容高、電導(dǎo)率好、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)[5-6]，但由于PANI在充放電過(guò)程中體積變化導(dǎo)致其循環(huán)穩(wěn)定性較差，限制了其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用[7-9]。通過(guò)一些方法可制備出均勻納米尺度、高比表面積的PANI形貌結(jié)構(gòu)，這些優(yōu)異的形貌結(jié)構(gòu)可在一定程度上改善摻雜離子在嵌入和脫出使得PANI體積反復(fù)膨脹和收縮而造成高分子鏈被破壞的現(xiàn)象，進(jìn)而提高PANI循環(huán)壽命。目前制備優(yōu)異形貌結(jié)構(gòu)PANI的方法主要有電化學(xué)聚合法、液相界面聚合法、模板法等，模板法因可根據(jù)模板形貌制備特定形貌結(jié)構(gòu)PANI而受廣大研究者的關(guān)注。模板法分為硬模板法和軟模板法[10-13]。軟模板法是在反應(yīng)體系中加入具有誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)分子的表面活性劑，制備微納米結(jié)構(gòu)PANI材料。軟模板法又稱乳液聚合法，通常采用表面活性劑來(lái)構(gòu)建膠束、棒狀膠束、蠕蟲(chóng)狀膠束、層狀或柱狀膠束堆積(即溶致液晶)以及囊泡等結(jié)構(gòu)的有序分子聚集體(OMA)，以O(shè)MA為模板來(lái)調(diào)控合成具有對(duì)應(yīng)形貌的目標(biāo)材料。該方法具有反應(yīng)速度快且易于控制、生成PANI均勻以及水介質(zhì)污染小等優(yōu)點(diǎn)，其中乳化劑雖然不直接參加化學(xué)反應(yīng)，但它既是表面活性劑又是質(zhì)子試劑，其將直接影響引發(fā)速率、鏈增長(zhǎng)速率及膠粒大小和分布。

Ma等[14]用十六烷基三甲基氯化銨(CTAC)在低酸性的環(huán)境下采用原位化學(xué)聚合法制備出層狀花結(jié)構(gòu)的PANI，在電流密度為1.0 A/g時(shí)，其比電容最高可達(dá)272 F/g。Shi等[15]用日落黃(SY)作為摻雜劑和表面活性劑與PANI采用原位化學(xué)聚合法制備出珊瑚狀納米結(jié)構(gòu)的PANI，與未加入SY相比，加入SY后其珊瑚狀直徑從180 nm降低到100 nm，有效地改善了其納米尺度的結(jié)構(gòu)。Sonia等[16]用十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)表面活性劑采用原位化學(xué)聚合法制備出聚苯胺納米管，其納米管具有33.8 m2/g的高比表面積，在PVA/H2SO4作為固體電解質(zhì)，5 mV/s的掃速下測(cè)得其比容量達(dá)367 F/g，在高電流密度5 A/g下經(jīng)過(guò)1 000次循環(huán)充放電后，其比電容保持率可達(dá)91.5%，顯示出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性。其優(yōu)良的性能歸根于聚苯胺納米管其中空的結(jié)構(gòu)、多孔的高比表面積和較短的擴(kuò)散路徑，從整體上促進(jìn)了電解液離子的快速移動(dòng)，從而提高了電化學(xué)性能。

本文采用非離子表面活性劑吐溫-20(Tween-20)與1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽((Bmim)PF6)，構(gòu)建有序分子聚集體OMA，并以此為軟模板，以過(guò)硫酸銨(APS)為氧化劑，采用原位氧化聚合法制備了微納米結(jié)構(gòu)PANI材料(P-PANI)。采用SEM、XRD、TG和FTIR表征技術(shù)對(duì)PANI的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征分析。運(yùn)用CV、恒流充放電和EIS技術(shù)考察復(fù)合材料作為超級(jí)電容器電極材料的電化學(xué)性能。結(jié)果表明所合成的P-PANI纖維直徑約為80～110 nm，呈現(xiàn)很好的三維多孔結(jié)構(gòu)。恒流充放電和EIS測(cè)試結(jié)果表明P-PANI有著良好的電化學(xué)電容性能，在0.1 A/g放電電流密度下P-PANI比容量為535.4 F/g，經(jīng)500次恒流充放電循環(huán)后比容量仍有344.2 F/g，保持率高達(dá)64.3%。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

荷蘭飛利浦公司的FEI Quanta 200 FEG場(chǎng)發(fā)射環(huán)境掃描電鏡(SEM)，日本理學(xué)公司Rigaku D/max 2500 v/pc X射線衍射儀(XRD)，美國(guó)Perkin Elmer公司PE Spectrum One傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)，美國(guó)康塔儀器公司比表面及孔徑分析儀(BET)，美國(guó)賽特拉姆公司TGAN-1000/1500熱重分析儀(TG)，上海辰華儀器有限公司CHI660E電化學(xué)工作站和武漢金諾電子有限公司LAND CT2001A電池測(cè)試系統(tǒng)。

吐溫-20(化學(xué)純)，1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(分析純)，苯胺(分析純，減壓蒸餾后使用)，鹽酸(分析純)，硫酸(分析純)，過(guò)硫酸銨(分析純)，丙酮(分析純)，乙炔黑(電池級(jí))和聚四氟乙烯(60%)均為市售。

1.2 P-PANI材料的制備

在室溫條件下，取0.20 g (Bmim)PF6和1.82 g Tween-20于300 mL 1.0 mol/L HCl溶液，超聲分散15 min，攪拌數(shù)分鐘，直至形成透明、均勻的溶液，即得微乳液。再往燒杯中加入1.5 mL的新蒸苯胺(AN)配制成均一、不分層溶液A。稱取一定量APS，nAN∶nAPS=1∶1，加100 mL1.0 mol/L HCl，超聲分散，配制成溶液B。待A溶液攪拌20 min后，將B溶液緩慢滴加至A溶液中，可觀察到溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色，最終變?yōu)槟G色，磁力攪拌反應(yīng)10 h。最后加丙酮破乳，懸浮液抽濾，先后用去離子、丙酮洗滌，最后用去離子水洗至中性。所得產(chǎn)物在80 ℃下真空干燥24 h，樣品標(biāo)記為P-PANI。為了便于比較實(shí)驗(yàn)，按同樣方案平行制備只添加Tween-20和不添加任何乳化劑的PANI，樣品分別標(biāo)記為T-PANI和PANI。

1.3 電極制備及超級(jí)電容器的組裝

將所制備的活性物質(zhì)、乙炔黑和PTFE按質(zhì)量比80∶10∶10混合于無(wú)水乙醇中，磁力攪拌成軟膏狀，用玻璃棒把軟膏狀混合物搟成0.15 mm厚的薄電極片，用模具裁成面積為1.2 cm2的圓形電極片。最后將極片放入60 ℃真空干燥箱，真空干燥24 h，備用。選取兩塊質(zhì)量一致的電極片分別做正、負(fù)極，聚丙烯微孔膜作為隔膜，以1.0 mol/L H2SO4水溶液做電解液，組成三明治式的對(duì)稱型超級(jí)電容器。

2 結(jié)果與討論

2.1 P-PANI的形貌分析

圖1為采用不同溶液體系制備的PANI的SEM圖，從圖可以看出，P-PANI呈現(xiàn)明顯納米纖維狀，分散均勻，纖維間相互交織形成三維多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，纖維直徑約為80～110 nm；T-PANI也呈納米纖維狀，納米纖維間纏繞較為嚴(yán)重，出現(xiàn)明顯的團(tuán)聚，仔細(xì)觀察可看到，纖維間混雜有少量的顆粒狀PANI；無(wú)添加任何乳化劑制備的PANI，團(tuán)聚嚴(yán)重，基本由片狀結(jié)構(gòu)團(tuán)聚而成，夾帶著極少量的纖維狀PANI。SEM結(jié)果表明，乳液聚合法制備PANI，有利于PANI分散均勻并形成疏松多孔纖維結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高材料的比表面積，改善電極材料的電容性能。從P-PANI和T-PANI的掃描電鏡圖對(duì)比可知，(Bmim)PF6的引入對(duì)表面活性劑Tween-20在水溶液中形成OMA起到了重要的作用，誘導(dǎo)形成尺寸更為均一的PANI形貌結(jié)構(gòu)，這主要原因可能是(Bmim)PF6與Tween-20在水溶液形成微乳液，與傳統(tǒng)的乳液進(jìn)行對(duì)比，微乳液聚合體系可得到較窄乳膠粒徑分布，每一個(gè)膠粒相當(dāng)于一個(gè)“微反應(yīng)器”，有利于制得較好規(guī)整性和較高結(jié)晶度的PANI分子鏈，進(jìn)而可合成出分散均勻的納米纖維結(jié)構(gòu)PANI[17]。

圖1 (A、D) P-PANI、(B、E) T-PANI和(C、F) PANI的SEM圖Fig 1 SEM images of (A, D) P-PANI, (B, E) T-PANI, and (C, F) PANI

2.2 P-PANI的紅外光譜分析

圖2為P-PANI (曲線a)、T-PANI (曲線b)和PANI (曲線c)的紅外光譜圖。三曲線都有類似的特征吸收峰，即所制備的3種PANI具有相似的分子結(jié)構(gòu)。1 574 cm-1為PANI醌式結(jié)構(gòu)中的C=N伸縮振動(dòng)吸收峰，1 494 cm-1為PANI苯式結(jié)構(gòu)中的C=C伸縮振動(dòng)吸收峰；1 300 cm-1為苯環(huán)上的仲胺C-N的伸縮振動(dòng)吸收峰，1 132 cm-1為是C-H的平面彎曲振動(dòng)吸收峰 (N=Q=N, Q=N+H-B和B-N+-B結(jié)構(gòu)模式)的伸縮振動(dòng)；819 cm-1處的吸收峰為1,4-二取代苯的C-H鍵面外彎曲振動(dòng)，結(jié)果與已報(bào)道的文獻(xiàn)一致[18]。從紅外光譜結(jié)果可知，3種材料都質(zhì)子酸摻雜態(tài)，都具備典型導(dǎo)電特性PANI的結(jié)構(gòu)，所得產(chǎn)物為墨綠色，也輔證此結(jié)果；其中曲線a并沒(méi)有出現(xiàn)(Bmim)PF6的特征吸收峰，但PANI的特征吸收峰發(fā)生了藍(lán)移，說(shuō)明(Bmim)PF6對(duì)PANI共軛體系有一定影響。

圖2 P-PANI (曲線a)、T-PANI (曲線b)和PANI (曲線c)的FTIR圖Fig 2 FTIR spectra of P-PANI, T-PANI and PANI

2.3 P-PANI的X射線衍射光譜分析

圖3為不同條件制得PANI材料的X射線圖譜。P-PANI、T-PANI和PANI都有類似3個(gè)的特征衍射峰，其中2θ=20.5°和25.1°兩個(gè)較強(qiáng)的衍射峰，它們代表了周期性平行于聚合物鏈基團(tuán)以及周期性垂直于聚合物鏈基團(tuán)所產(chǎn)生的衍射峰[18]，而峰值在2θ=14.4°歸屬于沿著平行于PANI鏈的方向的散射，表明了PANI的部分無(wú)定形特征。有序的PANI結(jié)構(gòu)有利于提高載流子在分子內(nèi)的遷移率和分子間的躍遷率，進(jìn)而改善PANI材料的電化學(xué)性能。P-PANI的XRD衍射峰強(qiáng)度相對(duì)T-PANI和PANI材料明顯較強(qiáng)，且寬度較窄，說(shuō)明P-PANI的纖維結(jié)構(gòu)相對(duì)更為有序。

圖3 P-PANI(曲線a)、T-PANI (曲線b)和PANI (曲線c)的XRD圖Fig 3 X-ray diffraction patterns of P-PANI, T-PANI and PANI

2.4 P-PANI的熱重分析

熱穩(wěn)定性是衡量PANI材料加工性能的重要參數(shù)。圖4是在氮?dú)鈿夥障赂鞑牧系臒嶂厍€。從圖4(A～C)曲線可知，三材料有著類似的下降平臺(tái)。200 ℃之前有一個(gè)明顯的熱失重階段，這主要是由于PANI分子鏈中結(jié)合水和低分子化合物揮發(fā)所引起的；200～450 ℃區(qū)間失重率較大，對(duì)應(yīng)的是去摻雜過(guò)程和PANI高分子鏈的熱分解，失重率分別為16.8%、19.1%、30.0%；450～800 ℃的失重歸因于PANI骨架進(jìn)一步熱降解。800 ℃后P-PANI、T-PANI和PANI的失重率分別為44.9%、60.7%、66.5%。熱重曲線結(jié)果分析可知P-PANI具有較好的熱穩(wěn)定性能，這是由于P-PANI結(jié)構(gòu)結(jié)晶度較高所致。

圖4 (A) P-PANI、(B) T-PANI和(C) PANI的熱重曲線Fig 4 TG and DTG curves of P-PANI, T-PANI and PANI

2.5 P-PANI的循環(huán)伏安特性分析

圖5A為掃描速率5 mV/s時(shí)，P-PANI (曲線a)、T-PANI (曲線b)和PANI (曲線c)的循環(huán)伏安曲線。從圖中可以看出，在-0.2～0.8 V電位區(qū)間內(nèi)，循環(huán)伏安曲線上均出現(xiàn)氧化還原峰，表明電極材料都發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即典型的贗電容儲(chǔ)能特征；0.45 V的氧化峰歸于還原態(tài)PANI失電子轉(zhuǎn)化為中間態(tài)PANI，0.5 V的氧化峰歸于PANI過(guò)氧化降解為苯醌/氫醌結(jié)構(gòu)，0.7 V的氧化峰歸于中間氧化態(tài)PANI與完全氧化態(tài)PANI的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)。三曲線相比之下，P-PANI的曲線形狀更接近矩形，說(shuō)明其具有更好的充放電可逆性，而且在相同掃描速率下，P-PANI響應(yīng)電流較大，即其具有較高比容量。隨著掃描速率的增加，響應(yīng)電流也隨之增大，曲線形狀沒(méi)有發(fā)生明顯改變，但對(duì)應(yīng)氧化峰位和還原峰位都略有偏移，這歸因于離子擴(kuò)散阻力增加造成[19]。

圖5 (A) P-PANI (曲線a)、T-PANI (曲線b)和PANI (曲線c)電極的循環(huán)伏安曲線，掃速5 mV/s；(B) P-PANI、(C) T-PANI和(D) PANI在不同掃速下的循環(huán)伏安曲線圖Fig 5 (A) Cyclic voltammograms of P-PANI, T-PANI and PANI electrodes at a scanning rate of 5 mV/s; cyclic voltammograms of (B) P-PANI, (C) T-PANI and (D) at various scan rates from 5 to 50 mV/s

2.6 P-PANI的恒流充放電性能研究

圖6(A)為P-PANI、T-PANI和PANI電極材料以1.0 mol/L H2SO4溶液為電解液的恒流充放電測(cè)試曲線圖。3個(gè)電極材料的曲線都為類似非線性三角形充放電曲線圖，表現(xiàn)為典型法拉第贗電容儲(chǔ)能特征；同時(shí)可發(fā)現(xiàn)3條放電曲線都出現(xiàn)明顯瞬時(shí)電壓降，這主要是由電極材料內(nèi)阻(包括離子擴(kuò)散內(nèi)阻、PANI粒子的接觸內(nèi)阻、PANI本身的電阻以及電極與集流體的接觸電阻等[20])造成的，從下降的ΔV值可知，P-PANI的內(nèi)阻最小，PANI的內(nèi)阻最大，說(shuō)明P-PANI疏松多孔、相互交接的纖維結(jié)構(gòu)可形成較好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，有效降低電荷傳輸內(nèi)阻，進(jìn)而降低電極內(nèi)阻。根據(jù)如下公式計(jì)算材料的單電極比電容：

其中C為總電容(F)，I是測(cè)試時(shí)設(shè)置的電流(A)，Δt是放電所需時(shí)間(s)，ΔV是起始和終止電位差(V)，Cs是單電極比容量(F/g)，m1和m2分別為兩個(gè)電極片上樣品活性物質(zhì)的質(zhì)量(g)。

可計(jì)算出P-PANI (曲線a)、T-PANI (曲線b)和PANI (曲線c)三電極材料在0.1 A/g恒流放電時(shí)的比容量分別為535.4、483.5和464.5 F/g，表明PANI材料都具有優(yōu)異的容量?jī)?chǔ)存性能。其中，P-PANI的比容量最大，這是由于P-PANI納米纖維形貌分散均勻，具有較大的比表面積，有利于電極材料與電解液充分接觸，提高潤(rùn)濕率，增加了電極反應(yīng)活性。圖6(B)為P-PANI在不同電流密度下的充放電曲線圖，隨著電流密度的增加，電壓降有所增大，但仍呈現(xiàn)出較好的三角形形狀特征。圖6(C)為3個(gè)電極材料比電容量與放電電流的關(guān)系曲線圖，當(dāng)放電電流密度從0.1 A/g增加到0.4 A/g時(shí)，3個(gè)電極材料的比容量隨著電流密度的增大而有所衰減，衰減率分別為26.0%、27.1%和28.7%，說(shuō)明三維多孔纖維形貌結(jié)構(gòu)的PANI更有利于提高材料的浸潤(rùn)率和摻雜離子的快速嵌入與脫出，從而提高PANI電極材料的功率性能。

圖6 (A) P-PANI (曲線a)、T-PANI (曲線b)和PANI (曲線c)電極的首次充放電曲線；(B) P-PANI電極在不同電流密度下的充放電曲線；(C) P-PANI、T-PANI和PANI電極材料比容量與放電電流的關(guān)系圖Fig 6 (A) First cycle charge/discharge curves of P-PANI, T-PANI and PANI electrodes; (B) first cycle charge/discharge curves of P-PANI at different current density; (C) relationship between discharge current and specific capacitance of electrode materials

2.7 P-PANI的交流阻抗分析

圖7為P-PANI、T-PANI和PANI電極組裝超級(jí)電容器的交流阻抗曲線圖。從圖可以知，3條曲線形狀相似為典型的Nyquist圖，即由高頻區(qū)的半圓、低頻區(qū)的直線以及半圓與直線之間的中頻區(qū)組成。高頻段半圓弧的直徑為電極和電解液之間的電荷遷移阻抗(Rct)，高頻端與實(shí)軸的交點(diǎn)則為電解液電阻(Rs)；中頻區(qū)為一條與X軸成45°角的斜線，由電解液中離子在電極材料中的滲透/擴(kuò)散過(guò)程而產(chǎn)生；低頻區(qū)的直線斜率反映材料的電容性能。結(jié)合等效電路圖，通過(guò)擬合軟件ZsimpWin計(jì)算可得，3個(gè)電極材料對(duì)應(yīng)Rs的值都約為0.47 Ω，Rct分別為2.23、3.07和3.73 Ω。結(jié)果表明P-PANI的電荷遷移阻抗最小，主要是由于P-PANI纖維結(jié)構(gòu)有序度高，有利于形成整齊的π-π共軛

圖7 (A) P-PANI (曲線a)、T-PANI (曲線b)和PANI (曲線c)電極的電化學(xué)阻抗；(B)材料交流阻抗譜圖的等效電路圖Fig 7 (A) Electrochemical impedance spectroscopy of P-PANI, T-PANI and PANI electrodes; (B) equivalent circuit model of electrochemical impedance curves for as prepared materials

鍵，加快高分子鏈上載流子的傳輸，而且纖維結(jié)構(gòu)分散均勻、多孔，提高了電解液對(duì)電極材料浸潤(rùn)率和離子在電極材料間的擴(kuò)散率，縮短了電荷在電極材料內(nèi)部的傳輸路徑，從而降低電荷遷移阻抗。其中P-PANI在低頻區(qū)直線斜率更接近90°，表明該電極材料具有更為理想的電容特性[21]。

2.8 P-PANI的循環(huán)性能分析

在充放電電流密度為0.1 A/g下，分別對(duì)P-PANI、T-PANI和PANI 3個(gè)電極材料所組裝的超級(jí)電容器進(jìn)行了500次的恒流充放電循環(huán)，考察電極材料的循環(huán)性能，結(jié)果如圖8。隨著充放電循環(huán)次數(shù)的增加，3個(gè)電極材料都表現(xiàn)出較高的充放電效率，但它們比容量都有所下降，主要原因是摻雜離子的反復(fù)嵌入/脫出造成PANI體積的膨脹/收縮，高分子鏈發(fā)生降解和斷裂，轉(zhuǎn)化為水溶性較好的低聚物，致使材料比電容量不斷減小。500次循環(huán)后，P-PANI、T-PANI和PANI的比容量分別為344.2、258.5和239.7 F/g，則對(duì)應(yīng)電極材料的比容量保持率分別為64.3%、53.5%和51.6%。

圖8 P-PANI (曲線a)、T-PANI (曲線b)和PANI (曲線c)電極的比容量隨循環(huán)次數(shù)的變化關(guān)系圖 (插圖為充放電效率與循環(huán)次數(shù)變化關(guān)系圖)Fig 8 Relationship between cycle number and specific capacitance of P-PANI, T-PANI and PANI electrodes (inset: relationship between efficiency of charge/discharge and cycle times)

PANI電極材料的穩(wěn)定性與其微觀形貌有著密切的關(guān)系，若形貌結(jié)構(gòu)不利于電解液對(duì)電極材料的浸潤(rùn)，就會(huì)增大離子嵌入脫出阻力，增大極化阻抗，致使PANI鏈的氧化還原位在循環(huán)過(guò)程中難于保持穩(wěn)定，進(jìn)而循環(huán)性能變差[19]。P-PANI的纖維多孔三維結(jié)構(gòu)有利于電解液對(duì)電極材料浸潤(rùn)以及電解液的擴(kuò)散，形成良好的導(dǎo)電通路，而且從TG結(jié)果可知三維結(jié)構(gòu)具有較好穩(wěn)定性，故P-PANI具有更好的充放電循環(huán)穩(wěn)定性。

3 結(jié) 論

通過(guò)Tween-20和(Bmim)PF6配制成微乳液，構(gòu)建OMA，以此作為反應(yīng)軟模板，室溫條件下，制備納微結(jié)構(gòu)P-PANI。將所得的材料應(yīng)用于超級(jí)電容器，研究其電化學(xué)電容性能。

SEM測(cè)試結(jié)果表明所合成的P-PANI纖維直徑約為80 ～ 110 nm，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，分散均勻，呈現(xiàn)很好的三維多孔結(jié)構(gòu)。FTIR、XRD和TG結(jié)果說(shuō)明所合成的材料均為質(zhì)子酸摻雜PANI結(jié)構(gòu)，P-PANI結(jié)構(gòu)具有較好的規(guī)整性和熱穩(wěn)定性。

CV、恒流充放電、EIS等技術(shù)測(cè)試P-PANI、T-PANI和PANI電化學(xué)性能。CV測(cè)試結(jié)果表明P-PANI具有很好的氧化還原可逆性；恒流充放電和EIS測(cè)試結(jié)果表明P-PANI有著良好的電化學(xué)電容性能，在0.1 A/g放電電流密度下P-PANI比容量為535.4 F/g，經(jīng)500次恒流充放電循環(huán)后比容量仍有344.2 F/g，保持率高達(dá)64.3%；該研究表明，以離子液體為介質(zhì)構(gòu)建OMA，并以此為模板更易制得疏松多孔纖維結(jié)構(gòu)，有利于電解液對(duì)電極材料浸潤(rùn)，形成較好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提高PANI電極材料的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。