纤维素基高导电膜的制备及其在超级电容器中的应用
发布时间：2021-01-06 12:38
随着可穿戴电子技术的迅速发展,具有高柔韧性、重量轻、电化学性能好的储能器件引起了人们的关注。传统的叠层超级电容器中元件存在物理连接不稳定、力学性能较差,界面电阻较高的问题还有待进一步解决。纳米纤维素具有高力学强度、生物可降解性与石墨烯、碳纳米管等电活性材料具有很强的相容性等优点,是制备柔性超级电容器的优良原材料。本论文通过层层自主装的方式,将纤维素纳米同时作为隔膜和电极材料制备了一体化的具有高导电、良好拉伸强度的柔性超级电容器。本论文以纸浆板为原料,在2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物（TEMPO）/溴化钠/次氯酸钠的氧化体系下,结合机械研磨的方法制备出了纳米纤维素（NFC）。纤维素的羟甲基被氧化成羧基,将表面带有羧基的NFC作为分散剂,分散碳纳米管（CNT）,使CNT可以在水中稳定存在而不团聚。通过对NFC分散的CNT进行紫外光谱分析表明,NFC分散的CNT和十六烷基苯磺酸钠分散的CNT吸收峰位置一致,且该分散液静置一个月未出现沉淀。将该CNT分散液和NFC的水分散液通过交替过滤的层层自组装方式制备了碳纳米管/纤维素纳米纤维/碳纳米管（CNT/NFC/CNT）三明治结构的导电膜。当薄...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１纳米纤维纤维素（ＮＦＣ）掺杂的纳米网格石墨烯－碳纳米管（ＣＮＴ）杂化Ｂｕｃｋｙｐａｐｅｒ电极和１Ｌ基固??体聚合物电解质的制备及其在全固态超级电容器中的组装［２９】??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维/棉纤维/聚吡咯柔性复合材料的制备及性能研究[J]. 刘科,钟志成,曹静. 功能材料. 2020(01)
[2]TEMPO氧化纤维素纳米纤维在膜材料中的研究进展[J]. 戴磊,程婷,王岩,席香菊,王晓婉,王凡,华飞果,童树华. 陕西科技大学学报. 2020(01)
[3]再生纤维素基复合纳米纤维膜的制备及其应用[J]. 李伟刚,凤权,胡金燕,杨李燏,陈欢欢. 水处理技术. 2019(12)
[4]可持续高分子-纤维素新材料研究进展[J]. 段博,涂虎,张俐娜. 高分子学报. 2020(01)
[5]纳米纤维素的制备及其在造纸领域的应用[J]. 何孝清. 中国造纸. 2019(10)
[6]纤维素基电极材料在柔性超级电容器中的应用研究进展[J]. 邢健雄,郑凯,韩尊强,徐伟涛,王堃. 林产化学与工业. 2019(04)
[7]Activated carbon felts with exfoliated graphene nanosheets for flexible all-solid-state supercapacitors[J]. Zifang Zhao,Xiaojun Wang,Minjie Yao,Lili Liu,Zhiqiang Niu,Jun Chen. Chinese Chemical Letters. 2019(04)
[8]纳米纤维素增强的仿生复合纤维材料的制备[J]. 钟鸣晨. 安徽科技. 2019(02)
[9]基于纳米纤维素的柔性导电材料研究进展[J]. 张浩,朱明. 中国造纸. 2019(01)
[10]纤维素纳米纤丝-碳纳米管/天然橡胶柔性导电弹性体的合成与性能[J]. 韩景泉,陆凯悦,岳一莹,梅长彤,王慧祥,严鹏彬,徐信武. 新型炭材料. 2018(04)
本文编号：2960584
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１纳米纤维纤维素（ＮＦＣ）掺杂的纳米网格石墨烯－碳纳米管（ＣＮＴ）杂化Ｂｕｃｋｙｐａｐｅｒ电极和１Ｌ基固??体聚合物电解质的制备及其在全固态超级电容器中的组装［２９】??
图１－４组装展示图［４５］??Ｆｉｇ．?１－４?Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｓｓｅｍｂｌｅｄ?ｄｅｖｉｃｅｓ＾４５］??
?１绪论???制作的有机太阳能电池的功率转换率达到３．２％，与ＩＴＯ基太阳能电池的转换率相当。??用透明导电纳米纤维纸生产的高度便携的纸太阳能电池如图ｌ－５ｃ所示。??图１－５?（ａ）沉积ＺｎＯ的ＴｉＯｘ／Ａｇ（Ａｇ）／ＴｉＯｘ（ＤＭＤ）的多层膜截面ＳＥＭ图［５Ｇ］；?（ｂ）混入卤化物钙钛矿??层的柔性太阳能电池［５（）］?（ｃ）透明导电纳米纤维纸制备的高度便携的纸太阳能电池【５２］??Ｆｉｇ．?１－５?（ａ）?Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆＴｉＯｘ／Ａｇ?（Ａｇ）?／ＴｉＯｘ?（ＤＭＤ）?ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ?ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ?ｗｉｔｈ?ＺｎＯＩ５０Ｊ；??（ｂ）?Ｆｌｅｘｉｂｌｅ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌｓ?ｍｉｘｅｄ?ｗｉｔｈ?ｈａｌｉｄｅ?ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ?ｌａｙｅｒ［５０］；?（ｃ）?Ｈｉｇｈｌｙ?ｐｏｒｔａｂｌｅ?ｐａｐｅｒ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌｓ?ｐｒｅｐａｒｅｄ??ｆｒｏｍ?ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ?ｎａｎｏ?ｆｉｂｅｒ?ｐａｐｅｒ［５２］??Ｚｈａｏ等［５３】采用简单、可扩展的液相转化法制备了一种可弯曲、透明、可再生的介??孔纤维素膜，其介孔分布均匀，孔径为２４．７?ｎｍ，孔隙率为７１．７８％。通过将电极材料直??接沉积在基于ｍＣｅｌ膜的聚合物电解质上，无需使用复杂的器件，可以很容易地制造出??高集成度的平面型微型超级电容器Ｃ图１－６）。得到的材料在１０?ｍＶ．ｄ下的面积电容为??１５３．３４?ｍＦ?ｃｒｎ－２，体积电容为丨９１．６６?Ｆ．ｃｍ＿３。Ｊｉａｎｇ等［５４＾ＢＮＣ可以作为一种理想的层状??基质，用于掺入活性二维（２Ｄ）材料。提出了一种在层状ＢＮ
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维/棉纤维/聚吡咯柔性复合材料的制备及性能研究[J]. 刘科,钟志成,曹静. 功能材料. 2020(01)
[2]TEMPO氧化纤维素纳米纤维在膜材料中的研究进展[J]. 戴磊,程婷,王岩,席香菊,王晓婉,王凡,华飞果,童树华. 陕西科技大学学报. 2020(01)
[3]再生纤维素基复合纳米纤维膜的制备及其应用[J]. 李伟刚,凤权,胡金燕,杨李燏,陈欢欢. 水处理技术. 2019(12)
[4]可持续高分子-纤维素新材料研究进展[J]. 段博,涂虎,张俐娜. 高分子学报. 2020(01)
[5]纳米纤维素的制备及其在造纸领域的应用[J]. 何孝清. 中国造纸. 2019(10)
[6]纤维素基电极材料在柔性超级电容器中的应用研究进展[J]. 邢健雄,郑凯,韩尊强,徐伟涛,王堃. 林产化学与工业. 2019(04)
[7]Activated carbon felts with exfoliated graphene nanosheets for flexible all-solid-state supercapacitors[J]. Zifang Zhao,Xiaojun Wang,Minjie Yao,Lili Liu,Zhiqiang Niu,Jun Chen. Chinese Chemical Letters. 2019(04)
[8]纳米纤维素增强的仿生复合纤维材料的制备[J]. 钟鸣晨. 安徽科技. 2019(02)
[9]基于纳米纤维素的柔性导电材料研究进展[J]. 张浩,朱明. 中国造纸. 2019(01)
[10]纤维素纳米纤丝-碳纳米管/天然橡胶柔性导电弹性体的合成与性能[J]. 韩景泉,陆凯悦,岳一莹,梅长彤,王慧祥,严鹏彬,徐信武. 新型炭材料. 2018(04)
本文编号：2960584
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