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    聚3, 4-二氧乙基噻吩奈米複合材料於超級電容之應用
    (2010) 呂宜蓁; Yi-Chen Lu
    聚3, 4-二氧乙基噻吩(PEDOT)擁有相對於其他導電高分子較大之可逆氧化還原電位，可擴大超級電容之電位範圍，提升能量與功率密度，並與其他陽極材料組合非對稱式超級電容器，改善對稱式導電高分子電容器之電位範圍侷限。 本研究主要以電化學聚合法，首次成功合成直接成長於碳布基材之PEDOT奈米線。實驗條件為先以循環伏安法，掃描速率為10 mV/s掃描5圈，再加予1 mA之定電流成長5分鐘，可得直徑約60 nm之PEDOT奈米線。相對於PEDOT薄膜，PEDOT奈米線具有較高表面積並縮短離子擴散距離，以1 M硫酸為電解質，比電容量可達321.1 Fg-1。 另使用直接成長於碳布之奈米碳管做為基材，以電化學循環伏安法（掃描速率為100 mV/s，掃描20圈），將PEDOT包覆於奈米碳管，形成直徑為167.2 nm之PEDOT-CNTs複合材料。利用碳管之高比表面積、導電性與低內電阻等特性，提升功率與功率密度。以1 M硫酸鈉為電解質，所得之能量密度可達138.3 Whkg-1；功率密度可達31.5 kWkg-1，在硫酸水溶液下可得比電容量為486.5 Fg-1。 最後將PEDOT與適合做為陽極材料之聚苯胺(PANI)、氧化錳(MnO2)組合成非對稱式電化學電容器，其電位範圍可分別擴大至1.4 V與2.0 V，改善電位範圍狹隘之缺點。