新材料及其应用

本发明公开了一种高比电容聚吡咯的制备方法。该方法以乙二酸（oxalic acid）为聚吡咯polypyrrole，简称PPy）的掺杂剂，过硫酸铵作为氧化引发剂，通过化学氧化聚合的方法合成聚吡咯。通过改变吡咯单体与乙二酸的含量，可以制备出不同形貌的聚吡咯，经过对比及优化方案，确定了当吡咯单体与乙二酸的摩尔比为1:3时，制备的聚吡咯（PPy1/3）具有最高的比电容，在*** 的电流密度的测试条件下，其比电容可达*** F/g。

聚吡咯作为导电高聚合物的一种，由于其具有较高的电导率，良好的化学、环境稳定性以及独特的氧化还原机理等特点，广泛的应用于传感器、防腐材料、先进电池的储能材料等领域。在超级电容器领域中，聚吡咯由于具有环保、成本低、合成简单以及高度可逆的掺杂/脱掺杂性能，得到了人们的大力研究。

常用的合成聚吡咯的方法主要有电化学合成法以及化学合成法。与合成量较低的电化学方法相比，化学合成法具有成本低、产量高的优势。目前，纯聚吡咯的比电容一般保持在200~400F/g。Yang 等通过界面聚合的方法合成出的聚吡咯，在扫描速率为25mV/s的条件下，比电容达到261 F/g。

本发明方法采用乙二酸作为掺杂剂，通过化学氧化法制备了由纳米颗粒组成的链状聚吡咯。通过改变吡咯单体与乙二酸的摩尔比，制备了不同形貌的链状聚吡咯。操作简单，易于大规模推广。同时，对所制备的链状聚吡咯通过电化学工作站进行电化学测试，结果表明当吡咯与乙二酸的摩尔比为1:3时，所制得的聚吡咯，在电流密度为0.2A/g的测试条件下，比电容达到了744.38 F/g，远大于200~400F/g。