石墨烯/针织复合电极材料的制备及性能测试

发布时间：2021-07-25 16:36

　　为了满足柔性智能可穿戴电子产品的供电需求,设计了一种与之匹配的柔性超级电容器。电极材料是决定超级电容器性能的关键因素,为提高电极材料的电化学性能和耐弯曲性能,以针织物为基底,采用电化学沉积法制备石墨烯/针织复合电极材料。通过SEM测试表征电极材料的表观形貌及结构;通过恒流充放电、循环伏安以及交流阻抗等测试表征电极材料的电化学性能。试验结果表明:石墨烯/涤棉针织复合电极最佳电沉积时间为150 min,比电容为57.76 F/g、电阻为21.14Ω;经过1 000次循环充放电后,电容保持率仍然可达82.2%,循环寿命长且耐弯曲性能优异。 

【文章来源】：上海纺织科技. 2020,48(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

复合电极在不同扫描速率下的CV曲线

不同电沉积时间的石墨烯/涤棉复合电极的GCD曲线图见图4，电流密度为1 m A/g。图中各复合电极材料的GCD曲线具有较理想的对称性，且自身压降较小，说明电极在电解液中充放电过程较为可逆。但是，各电极GCD曲线都有一定的倾斜，不完全是一条直线，这是因为电容量会随着电极的电位有所变化，且电极材料本身内阻存在一定的影响。根据式(2)计算得:石墨烯/涤棉复合电极电沉积90、120、150 min后的比电容分别为10.69、10.77、10.81 F/g。由数据可知，石墨烯/涤棉复合电极电沉积最佳效果时间为150 min，这与CV曲线分析相吻合。2.4 复合电极循环性能测试

电沉积150 min的石墨烯/涤棉复合电极的循环效率图见图5。由图5可见，该电极在整个循环过程中电容保持率基本不变，在循环1 000次后仍保持在82.2%，说明电极具有稳定的充放电性能，且循环寿命较长。图5中该电极的初始效率较低，这是由于涤纶拒水，电极表面的活性物质未与电解液充分接触，活性物质利用不充分导致。随着循环充放电的进行，电解液充分润湿电极表面，越来越多的活性物质参与反应，传递电荷的速度加快，从而使电容器比电容增大，效率呈上升趋势，最后趋于稳定。

【参考文献】：
硕士论文
[1]棉织物基聚吡咯/碳纳米管复合电极材料的制备及其电化学性能研究[D]. 朱航悦.东华大学 2015



本文编号：3302384