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柔性纱线型超级电容器不仅具有充放电快、环境友好等传统超级电容器的固有优势,还能满足微型化、集成化和柔性化的可穿戴要求,在可穿戴电子产品的储能方面应用前景广泛。电极作为超级电容器的关键部分,具有重要研究价值,目前研究中仍存在电容较低及循环稳定性较差等问题,限制了其发展。纺织纱线因具有多孔、柔性和强度等优点被视为电极的良好的柔性基底。本文以棉纱(CY)为柔性基底,以多壁碳纳米管(MWCNTs)和聚吡咯(PPy)为活性材料,利用MWCNTs与PPy的协同作用提高电极的电容,利用氧等离子体改性提高材料间的结合牢度,改善电极的循环稳定性,制备具有较好循环稳定性和较高电容的纱线电极。本文主要内容如下:(1)采用浸泡-干燥法在CY表面包覆MWCNTs,制备了MWCNTs/CY纱线电极,探究了浸泡次数对其形貌、导电性、电容性能的影响。测试表明,浸泡三次时,电极电容最大,棉纱表面基本被MWCNTs包覆,且没有严重堆叠,棉纱导电性明显提高。(2)为进一步提高电极的电容,采用化学氧化法在MWCNTs/CY表面沉积PPy,制备PPy/MWCNTs/CY纱线电极,探究PPy聚合条件对其形貌和电容性能的影响,测试表明,聚合时间为2 h,吡咯(Py)浓度为0.3 mol/L,Fe Cl3与Py的物质的量比为3:2,对甲苯磺酸(Ts OH)浓度为0.5 mol/L时,PPy/MWCNTs/CY电极的电容最大(870.52 m F/cm2),PPy在纱线表面包覆均匀。在最佳工艺下制备了PPy/CY电极,测试表明,与PPy/CY电极相比,PPy/MWCNTs/CY表面的PPy包覆更均匀,电容及循环稳定性明显提升。将PPy/MWCNTs/CY作电极组装了柔性全固态对称纱线型超级电容器(YSC),测试表明,YSC具有较高的能量密度(充放电电流为1m A时,能量密度为34.35μWh/cm2)。(3)为进一步提高电极的循环稳定性,采用氧等离子体改性MWCNTs/CY,再采用化学氧化法包覆PPy,制备了聚吡咯/改性多壁碳纳米管/棉纱(PPy/m-MWCNTs/CY)电极,研究了其形貌、结构、电化学性能。将该电极组装了改性-柔性全固态对称纱线型超级电容器(m-YSC),测试了m-YSC的电化学性能。测试表明,氧等离子体改性提高了PPy与MWCNTs之间的结合力,电极循环稳定性明显提升(循环3000次,电容保持率为96.1%),m-YSC具有较高的能量密度(充放电电流为1m A时,能量密度为39.70μWh/cm2)。