哈尔滨理工大学理学硕士学位论文
聚席夫碱超级电容器电极材料的制备及其电化学性
能研究
摘要
发展电化学储能是应对“碳达峰”“碳中和”问题的有效手段之一，电化
学储能设备中的超级电容器是电化学储能研究的重要方向，超级电容器因为高
功率密度、长循环寿命等优点，在交通信息和智能设备等领域有较好的发展前
景。电极材料电化学性能的优劣是影响超级电容器性能的核心因素，导电聚合
物具有导电率高、电荷密度高和易加工等优点，然而循环稳定性差依然限制着
其发展，因此开发具有良好电容性能和优良循环稳定性的电极材料十分重要。
本文中首先通过一步法制备了对苯二胺缩对苯二甲醛（PT），对苯二胺缩
对苯醌（PB），对苯二胺缩乙二醛（PGo）和对苯二甲醛缩戊二醛（PGd）等
四种聚席夫碱。在聚席夫碱的基础上，制备了对苯二胺缩乙二醛-二茂铁
（PGo-Fc，x1，0.3，0.2，0.1）电极材料以及金属离子掺杂聚席夫碱（PGo-M，
x
3+2+2+讨了聚席夫碱类材料的微观结构和电化学性能，
MAl，Co，Cu），并探
为聚席夫碱电极材料在新能源领域的发展提供一定的理论依据和应用参考。
本文研究结果表明，PT，PB，PGo，PGd、PGo-Fc、PGo-M均属通过氧化
x
还原反应进行电荷存储的赝电容电极材料。PT在0.5A/g的电流密度下比电容
为119.1F/g，10A/g为66F/g，容量保持率为55.4%，10A/g下1000次充放电
循环中后比电容为首次的68.8%。PGo在0.5A/g下的比电容为38.7F/g，10A/g
下为26F/g，容量保持率为67.2%，在10A/g下的1000次充放电循环后比电容
为首次的92.3%。PGo-Fc中的PGo-Fc具有最佳的电化学性能，在0.5A/g下
x0.3
的比电容为59.6F/g，10A/g为36F/g，容量保持率为60.4%，在10A/g下的5000
次恒电流充放电循环后比电容为首次充放电循环的76.2%。PGo-M中，PGo-Co
在0.5A/g电流密度下的比电容为133.5F/g，PGo-Cu在10A/g下的比电容为52
F/g，PGo-Cu在10A/g的比电容为0.5A/g下的容量保持率为50.2%，PGo-Cu
在10A/g下5000次充放电循环中，其比电容为首次循环的64.3%。
关键词聚席夫碱；电极材料；超级电容器；电化学性能
I
哈尔滨理工大学理学硕士学位论文
PreparationandElectrochemicalPropertiesof
PolyschiffSupercapacitorelectrodematerials
Abstract
Thedevelopmentofelectrochemicalenergystorageisoneoftheeffective
meanstodealwiththeproblemsofcarbonpeakandcarbonneutrality,andthe
supercapacitorinelectrochemicalenergystorageequipmentisanimportantdirection
ofelectrochemicalenergystorageresearch.Theelectrochemicalpropertiesof
electrodematerialsarethecorefactorsaffectingtheperformanceofsupercapacitors,
andconductivepolymershavetheadvanta