Abstract
利用聚苯胺(polyaniline, PAn)具可被電化學摻雜╱去摻雜的特性,可製成有機二次電池。由於聚苯胺之分子鏈結構是屬於較剛硬的,加上其平面性亦非常的好,使得聚苯胺有良好的導電度及結晶性。但是結晶性愈好,對聚苯胺電池的電容量與循環壽命會有影響。因此,當只以聚苯胺作為正極之材料時,在電池不斷進行充放電後,正極活性物質的利用率會逐漸降低,此可能是因正極材料的內部已有結晶產生,使得離子的傳遞受阻礙而不易進出,造成電池內部阻抗過大導致其電容量與循環壽命衰退的速率相當快。為了證實聚苯胺電池結晶性的產生會影響電池的電容量與循環壽命降低,故本研究主要為在聚苯胺的苯環上接上一鄰位側鏈取代基團(如:鄰位甲基基團、鄰位甲氧基基團與鄰位乙氧基基團)以成聚苯胺共聚合體。主要是破壞整個分子鏈的平面性,而使得其結晶性降低。由X光繞射光譜鑑定出此聚苯胺共聚合體其結晶性比聚苯胺差,且其分子量與表面積均比聚苯胺大,加上其亦具有良好的電化學可逆性,因此將此聚苯胺共聚合體當作正極材料組成電池時,其具有較高的電容量、循環壽命、庫倫效率、低自身放電以及在低溫下仍可進行電池充放電之優點。而本研究是以摻雜態之聚苯胺共聚合體進行循環伏安實驗(Cyclic voltammetry, CV),瞭解其電化學可逆性;以X光繞射光譜鑑定其結晶性,以及電池的充放電測試來證實其所具有之優點。並說明其與聚苯胺之差異。