在離子液體中電化學製備多孔性聚(3 4-二氧乙基?吩)電極應用於超級電容器

Translated title of the thesis: Electrochemical preparation of porous poly (3 4-ethylenedioxythiophene) electrodes from room temperature ionic liquids for supercapacitors
  • 傅 瑋誠

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本論文主要研究探討在不同離子液體和有機溶液中電聚合導電高分子poly(3 4-ethylenedioxthioiphene)(PEDOT)製備成超級電容器的電極，並使用離子液體1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([EMI][BF4])和0 1M KClO4水溶液作為兩種不同電容電解液，對PEDOT電極進行電容的效能檢測，此外也會對不同電解液中製備的PEDOT電極進行性質的分析，由上述檢測和分析來探討電解液對PEDOT電極在超級電容應用上的影響。 論文中使用四種不同電解液來製備PEDOT電極分別為三種不同陰陽離子搭配的離子液體1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([BMI][TFSI])、1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([BMI][BF4])、1-allyl-3-(2-methoxyethyl)-imidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([AMO][TFSI])以及有機溶液acetonitrile加上0 1M LiClO4輔助電解質，製備後的PEDOT電極以掃瞄式電子顯微鏡和X射線光電子能譜進行電極的表面結構分析和組成分析，分析結果發現在[BMI][BF4]離子液體中製備的PEDOT電極表面會有網狀多孔的形貌且具有較高的陰離子摻雜程度，相較於其他電解液中製備的PEDOT電極會有較高的電化學活性和良好的電容效果。 電容效能的測試上，以對稱型二極式的電容器裝置在水溶液和離子液體兩種電容電解液中進行。由測試結果發現以[BMI][BF4]離子液體製備的PEDOT電極組成的電容器會有最好的電容效果，在水溶液系統下，會有較高的比電容191 F/g，最大能量密度可達5 4 Wh/Kg，在離子液體系統下，最高比電容為183 F/g，由於離子液體會有較大的電位窗，使得最大能量密度可達12 5 Wh/Kg。從電容比較結果發現，使用離子液體作為製備電解液，能夠大幅提昇PEDOT電極的電容效果。
Date of Award2015 Jul 8
Original languageChinese
SupervisorI-Wen Sun (Supervisor)

Cite this

'