1. 研究目的与意义（文献综述）

可充电锂离子电池广泛应用于移动电话和笔记本电脑等轻便电子设备的电源，锂离子电池的正极活性材料通常使用licoo₂等过渡金属氧化物，存在能量密度和放电能力不高，较难快速充放电，循环周期不长而且价格高，有毒，易燃烧，易爆炸，电池安全性不好等缺点。而近些年研究表明，采用聚合物作为正极活性材料可克服这些缺点，在传统过渡金属氧化物电池材料的应用研究步履艰难之时，近年来有机聚合物脱颖而出，展示出诱人的电化学性能。

近几年，制备一类高效、安全、环保的全柔性电极材料已成为当前电池领域的一个热门的研究课题。有机聚合物作为一种新型的锂二次电池有机正极材料具有能量密度高,原料丰富,价格便宜和无毒,并且可溶于电解液,具有生物降解性,而且容易通过改变聚合物的组成与结构，或者通过与几种预计结构特征的有机聚合物进行共混来优化其物理与化学性能,其应用前景十分可观。研究表明，ptpa具有优良的可逆性，稳定性和氧化还原反应速度比较快。国内的科学家以以三苯胺为单体采用电化学氧化方法进行聚合得到ptpa，并用红外光谱，紫外光谱，esr等证实了ptma的结构。循环伏安测试表明ptpa具有优良的循环稳定性和很平坦的充放电平台。这些研究结果显示ptpa是一种非常具有发展前景的有机聚合物自由基锂二次电池正极材料。

另外，自碳纳米管在1991年被lijima报道以来，这种具有一维纳米尺寸的管状碳材料以其独特的力学、电学、热学及光学特性，在电极材料、医学、储氢装置和催化剂等诸多领域得到了广泛的应用。锂离子电池领域是碳纳米管最具潜力的应用方向之一。 首先，碳纳米管自身就是一种优秀的锂离子电池负极材料；其次，碳纳米管尤其是使用化学气相沉积技术制备的定向生长的三维碳纳米管阵列具备优异的机械强度，并且由于其独特的弹道电子传导效应及抗电迁移能力，其电导率可高达10⁵ s/m 。 将其作为导电添加剂加入到有机聚合物电极材料之中，不但可提高复合电极的电子与离子传输能力，还可显著增强电极的机械性能。由于碳纳米管自身导电性能优异且易于构筑完善的电子传导网络，因而可将其作为导电结构与锂离子电池电极材料有机聚合物ptpa结合，以获得具有良好电化学性能的复合电极材料。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：以三苯胺为单体采用电化学氧化方法进行聚合得到ptpa，通过对反应时间、温度、氧化剂无水fecl₃的调控来优化合成条件。

材料表征：制备导电聚合物ptpa电极并装配成扣式电池，通过充放电实验测试有机聚合物ptpa电池的电性能，研究导电剂乙炔黑和cnts对该材料电化学性能的影响，探究结构与性能的关系。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的实验操作要求，熟练实验设备及装置的使用及安全规范。订购实验药品，确定方案，完成开题报告。

第4-6周：聚合物ptpa的合成。了解反应时间、反应温度、溶剂及引发剂对聚合过程的影响。

第7-9周：探究活性物质,导电剂和粘结剂的最佳配比。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] armand m, tarascon j m. building better batteries[j]. nature, 2008, 451(7179): 652-657.

[2] cheng f, liang j, tao z, et al. functional materials for rechargeable batteries[j]. advanced materials, 2011, 23(15): 1695-1715.

[3] 杨小东, 瞿金清. 有机自由基电池[j]. 化学进展, 2013, 25(08): 1283-1291.