基于静电纺纳米纤维成纱技术的柔性超级电容器的制备与研究

来源 :中原工学院 | 被引量 : 1次 | 上传用户:kevil2009
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超级电容器是一种性能介于传统电容器和化学电池之间的新型储能元件。与传统电容器相比,超级电容器具有更高的能量密度;与化学电池相比,超级电容器具有更大的功率密度。目前,超级电容器的研究主要集中在高性能电极材料的制备上。本文制备了三种电极材料,研究了它们的制备工艺和电化学性能。本文的主要结论如下:(1)采用化学镀镍,经4.5h制得1?/cm导电棉纱,通过静电纺纳米纤维成纱技术和原位聚合4.5h制得聚吡咯复合材料,具有大的比表面积(16.70m2/g),且表现出较大的比容量27.77F/g,在反复弯曲下容量保留率(3000th,90%),且具有较大的功率密度(800m W/cm3),与商用的电容器接近。(2)在镀镍处理4.5h和聚合时间4.5h的基础上,当石墨烯含量为纺丝液溶质PAN质量的1%时,与聚吡咯复合的最好,此时具有较大的比表面积(17.03m2/g),而且表现出较大的比容量45.0F/cm3,在反复弯曲下,仍有良好的容量保留率(3000th,92%),而且具有较大的功率密度(890m W/cm3),与目前文献报道相近。石墨烯的加入增大了材料的比表面积,提高了材料的导电率,优化材料的循环稳定性。(3)通过化学镀镍、静电纺纳米纤维成纱技术和原位聚合24h时间制备了PEDOT:PSS柔性复合材料。材料的比表面积高达5.33m2/g,具有较大的储存容量25.01F/g。反复弯曲下仍有较高的容量保留率(3000th,90%),也具有较高的功率密度(580m W/cm3)。
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