由于碳纤维的非极性、非活化表面,碳纤维和聚吡咯功能层之间缺乏化学键和有效的物理相互作用,这导致碳纤维/聚吡咯复合电极具有相对较差的电化学性能。因此,为了改善碳纤维与聚吡咯间界面结合低的问题,需要对碳纤维进行表面改性。采用等离子体技术对碳纤维(CF)表面进行预处理后,再进行液相沉积聚吡咯处理。研究等离子体预处理对碳纤维/环氧树脂复合材料的界面性能。结果表明,等离子体预处理碳纤维沉积聚吡咯(PPy)后单纤维界面剪切强度提高260%。分析结果表明,界面剪切强度提高的原因除了与纤维/树脂间机械铆合有关外,还与界面的作用力有关。等离子体预处理可使碳纤维表面羧基基团增多,羧基和PPy之间形成氢键,从而增强碳纤维复合材料的界面性能。利用气相聚合的方法,在碳纤维表面聚合聚吡咯,制备了碳纤维/聚吡咯复合电极。结果显示,碳纤维经过等离子体预处理沉积吡咯后,碳纤维表面含氧基团含量增加,复合电极质子化程度提高,当电流密度为0.250A/g时,比电容提高28.6%;由于碳纤维和聚吡咯之间的界面作用力为氢键,其还显示出优异的循环稳定性,在4000次充/放电循环后,其初始电容可保持85.4%。比较等离子体预处理和接枝丙烯酸预处理两种预处理方法对碳纤维/聚吡咯复合电极电化学性能的影响。分析结果表明,接枝丙烯酸处理可使碳纤维表面产生更多的含氧基团,使得聚吡咯的质子化水平更高,当电流密度为0.250A/g时,比电容提高72.7%;碳纤维和聚吡咯之间的氢键作用力增强,表现出更好的循环稳定性,在4000次充/放电循环后,其初始电容可保持93.3%。