纳米纤维可穿戴的高性能的超级电容器的制备与研究

发布时间：2021-08-16 14:11

　　超级电容器,一种新型储能元件,介于传统电容器和锂电池之间。与锂电池比,它有着更高的功率密度;与传统电容器比,有着更高的比电容。目前,超级电容器的遇到的关键挑战是低的能量密度、轻重量和柔韧性。基于上述问题,本论文分别制备了PEDOT:PSS/PAN纱线、PPY/PVDF纱线和PPY/PVDF@RGO纱线三种电极材料,优化了它们的制备工艺并研究了电化学性能,得出如下结论:（1）采用化学镀镍,通过调节沉积时间,将镀镍棉纱的电阻降到1.01Ω/cm。通过共轭静电纺和电化学沉积PPY,制备聚吡咯柔性电极材料。当PVDF与石墨烯的比例为1:16时,PVDF@GO纳米纤维纱线总孔体积高达0.032 cm³ g^-1,比表面积高达15.423 m² g^-1。经过测试,发现PPGC-20纱线型电容器,具有高达18.26 F cm^-3比容量。与不掺石墨烯的PPY-PVDF-20纱线型电容器相比,具有十分优异的电化学性能。（2）在镀镍时间为9 h和PVDF与石墨烯的比例为1:16的基础上,研究了不同电... 

【文章来源】：中原工学院河南省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1双电层电容器的工作机理图

其掺杂和去掺杂的能力，以及伴随着的氧化还原反应，来实现高度可储与释放。 柔性固态超级电容器1 柔性固态超级电容器的特点根据电容器结构的不同，传统超级电容器可分为两类。一类是平板型，这类超级电容器多为为扭扣型，有时也会做成平板状。例如 Econ多层平板串联的超级电容器，可耐 300 V 以上的电压。显然，平板型存在着单片超级电容器工作电压偏低的缺陷。另一类是绕卷型溶剂电超级电容器制备过程是，采用电活性材料，通过涂覆或者其他方法使流体基底上，最后通过绕制的方式对其密封封装得到。这种方式组装很高的比电容和功率密度。然而，尽管有着较高的电容容量，但由于、柔韧性差，显然满足不了柔性可穿戴超级电容器的需求。

.3 纳米纤维毡上包覆聚吡咯，(a) PPy@c-NCFs、(b) PPy@u-NCFs、(c) PPy@a-NCF电镜图及其(d)孔径分布曲线第二种方法虽然与第一种制作工艺类似，但是该方法旨在寻找一种新的电活性材料，具有很大的创新性。Hao 等人发现了经过机械液相剥离的片状颗粒具有很好的电学性能，于是以磁控溅射铂（Pt）后的聚酯（P为基底，通过旋涂仪使得黑磷纳米颗粒均匀的涂覆在其上，制备出了柔料，通过组装测试发现，BP-ASSP 型超级电容器具有高达 45.8 F g-1的比容循环 30000 次后，仅有 28.2%的容量损失[43]。图 1.4 为其制作示意图。

【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学聚合单壁碳纳米管/聚苯胺复合物的电容特性研究[J]. 崔淑坤.  曲阜师范大学学报(自然科学版). 2009(02)
[2]大容量高储能密度电化学电容器的研究进展[J]. 张丹丹,姚宗干.  电子元件与材料. 2000(01)



本文编号：3345818