Полианилин

Как отмечено выше (раздел 1.6.2) [27, 131, 132], сильное влияние на па­раметры СК АБ могут оказывать активаторы с управляемой электронной про­водимостью [134]. Среди таких материалов особое место занимает полиани­лин (ПАНИ), который используется как для создания покрытий на поверхно­стях отрицательных ЭМ [133], так и при непосредственном внесении [21] в положительные ЭМ (рисунок 2.1, процесс 2).

На рисунке 2.14, а представлено СЭМ-изображение чистого ПАНИ, взя­тое из работы [188]. Здесь же (рисунок 2.14, б) приведена наблюдаемая нами структура ПЭМ с полианилином (южнокорейского производства PA-N35).

Рисунок 2.14 - СЭМ-изображение чистого полианилина - а [188], и струк­тура положительного электродного материала с его включением - б [148, 151]

Можно отметить, что после дозревания ПЭМ (рисунок 2.1, процесс 4), его структура в значительной мере повторяла контуры полианилина (рисунок 2.14, б). По данным РФА ПЭМ с активатором в виде ПАНИ установлено, что в нем основными компонентами выступали трехосновный сульфат свинца 3PbO∙PbSO₄Η₂O и оксид свинца α-PbO. Отмечено так же некоторое увеличе­ние присутствия гидроцеррусита - 2PbCO₃∙Pb(OH)₂. Качественно происходя­щая при этом структурная перестройка проиллюстрирована на рисунке 2.15. Ее описание впервые было предложено нами [148, 151], и получило свое даль­нейшее развитие и подтверждение в [131, 189].

Согласно [134] нами была использована наиболее устойчивая протони­рованная эмералдиновая форма - ПАНИэ (рисунок 2.15, I) в виде частиц игольчатой формы со средним диаметром 8 мкм и длиной 60-80 мкм, удельная электропроводность которого по данным изготовителя составляет до

2.7 См/см, а поверхностное сопротивление - 4 Ом/см². В условиях, когда ко­личество PbO в несколько раз больше количества вводимой в реактор II₂SO₄,

81 реакционная среда в целом остается слабощелочной [21], в таких условиях мо­жет происходить депротонирование ПАНИд (рисунок 2.15, II) с переходом в форму с пониженной удельной электропроводностью.

При заряде СК АБ формированию сначала подвергаются внутренние близлежащие к токоотводу слои ЭМ. По мере протекания электрического тока в слоях ПАМ постепенно происходит возрастание потенциала электрода. При этом ПАНИ способен окисляться и переходить в пернигранилиновую форму ПАНИ_п (рисунок 2.15, III). Удельная электропроводность ПАНИ_п занимает промежуточное значение между протонированным и депротонированным эмералдином [134], но все же оказывается на несколько порядков ниже удель­ной электропроводности PbO₂.

Рисунок 2.15 - Схема стадий структурных изменений при формировании СК АБ в присутствии 1.1%-ой добавки полианилина (I - ПЭМ после до­зревания, II - ПЭМ после пропитывания в растворе серной кислоты, III - ПАМ после формирования) [148, 151].

2.1.6