如果在金屬或金屬氧化物電極表面上用共價鍵錨合具有一定功能的化學基團,稱為化學修飾電極.化學修飾電極是近年來在電化學領(lǐng)域里一項引人注意的進展.它是在氣液色譜中化學鍵合固定相的啟發(fā)下,于1973至1975年開始發(fā)展起來的.雖然歷史并不長,但由于它在立體選擇性電有機合成,痕量元素的電化學分析,絡(luò)合物性能研究及電化學研究方面的良好作用,已經(jīng)受到化學界和生物學界的較大重視.尤其使人感興趣的是,它有可能為解決當前化學能源。


以室溫離子液體(RTIL)六氟磷酸正丁基(BPPF6)代替?zhèn)鹘y(tǒng)固體石蠟為粘合劑與石墨粉相混合制備了一種新型的離子液體修飾碳糊電極(RTIL/CPE).優(yōu)化出制備電極時石墨與BPPF6的比例為3:1(w/w),采用掃描電子顯微鏡對其表面形貌進行了表征,以鐵為電化學探針對RTIL/CPE的電化學行為進行了研究,并與傳統(tǒng)石蠟碳糊電極(CPE)進行了比較.結(jié)果表明由于BPPF6具有較高的導(dǎo)電性,使RTIL/CPE比CPE具有更高的導(dǎo)電效率,鐵在電極上的可逆性變好,ΔEp值為64mV,峰電流響應(yīng)增加3.5倍,電極過程由吸附控制變?yōu)閿U散控制,根據(jù)計時庫侖法求解出鐵的擴散系數(shù)為1.39×10-4cm2/s.


以低溫固相反應(yīng)法制備MnO2及該材料化學摻雜Fe3 ,獲得的電極材料借助X射線衍射,掃描電鏡測試對其物理性質(zhì)作了表征. 以MnO2作為超級電容器電極材料的單電極活性物比電容為311～149 F/g,摻雜Fe3 的電極材料比電容為318～114 F/g(電流密度50～1 000 mA/g). 由這些材料制得的超級電容器的比能量分別為27.6～9.95 Wh/Kg和28～10 W*h/Kg. 從充放電曲線可見,化學摻雜的配比對電化學性能的影響較大,摻雜量為n(Mn):n(Fe)=10:1時,材料具有良好的放電性能,而其它配比對MnO2的包覆起到了鈍化膜的作用. 從1 000次的循環(huán)性能看,在電流密度為1 000 mA/g時,摻雜MnO2比未摻雜的具有較好的循環(huán)性,二者的比電容分別衰減到90%和70%,表明化學摻雜Fe3 有利于提高MnO2電極的放電性能和循環(huán)性.