碳納米管纖維由于自身優(yōu)異的力學(xué)性能、電學(xué)性能以及導(dǎo)熱性能等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于傳感器、能源材料和柔性可穿戴器件等領(lǐng)域。輕質(zhì)、柔性的纖維超級(jí)電容器逐漸成為研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)。目前大多數(shù)纖維超級(jí)電容器是將兩根直纖維纏繞到一起,由于直纖維自身的拉伸應(yīng)變小、彈性低等特點(diǎn),拉伸性能受到一定的限制。為了能使超級(jí)電容器在復(fù)雜的變形環(huán)境（如:彎曲、拉伸等）中穩(wěn)定的工作,研究人員通過(guò)將活性材料附著在彈性聚合物基底上制造出可拉伸的纖維狀超級(jí)電容器。本論文制備出了一種利用其自身螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行自拉伸的碳納米管復(fù)合纖維超級(jí)電容器。本論文通過(guò)化學(xué)原位聚合法制備出了大面積（4cm*12cm）的碳納米管/聚吡咯復(fù)合薄膜,通過(guò)傳統(tǒng)紡絲工藝制備了碳納米管/聚吡咯復(fù)合直線型纖維和螺旋型纖維,解決了碳納米管復(fù)合纖維中大多只是將贗電容材料負(fù)載在纖維表面,限制了其電容性能的問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn),負(fù)載在碳納米管管束上的聚吡咯沒(méi)有在紡絲扭轉(zhuǎn)過(guò)程中脫落。在吡咯/乙醇體積比為3:300時(shí),復(fù)合纖維電極的質(zhì)量比電容達(dá)到261.3 F/g。將兩根碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維組裝成纖維狀超級(jí)電容器,測(cè)試其電容性能發(fā)現(xiàn),在5 mV/s的掃速下,復(fù)合纖維超... 

【文章來(lái)源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 碳納米管纖維的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用
        1.1.1 碳納米管纖維的制備方法
        1.1.2 碳納米管纖維的性能
        1.1.3 碳納米管纖維的應(yīng)用和發(fā)展前景
    1.2 儲(chǔ)能技術(shù)與超級(jí)電容器
        1.2.1 儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 超級(jí)電容器的儲(chǔ)能機(jī)制及電極材料
        1.2.3 超級(jí)電容器的應(yīng)用和展望
    1.3 碳納米管纖維在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
        1.3.1 碳納米管纖維及其復(fù)合纖維用作超級(jí)電容器電極
        1.3.2 碳納米管復(fù)合纖維超級(jí)電容器的可變形研究
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容與意義
2 材料結(jié)構(gòu)表征與性能分析
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料和試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器
    2.3 主要的表征儀器
    2.4 超級(jí)電容器的性能分析測(cè)試
        2.4.1 超級(jí)電容器的測(cè)試體系
        2.4.2 超級(jí)電容器的測(cè)試方法與參數(shù)計(jì)算
3 碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的制備與研究
    3.1 引言
    3.2 碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的制備
        3.2.1 碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的制備原理
        3.2.2 碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的制備過(guò)程
    3.3 不同吡咯濃度對(duì)碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的研究
    3.4 碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的形貌結(jié)構(gòu)表征
    3.5 碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的電容性能研究
        3.5.1 基于三電極測(cè)試體系
        3.5.2 基于二電極測(cè)試體系
    3.6 本章小結(jié)
4 碳納米管/聚吡咯螺旋纖維可拉伸超級(jí)電容器
    4.1 引言
    4.2 碳納米管/聚吡咯螺旋纖維的表征
    4.3 碳納米管/聚吡咯螺旋纖維超級(jí)電容器的電容性能研究
        4.3.1 靜態(tài)下的電容性能研究
        4.3.2 拉伸狀態(tài)下的電容性能研究
        4.3.3 彎曲變形狀態(tài)下的電容性能研究
    4.4 基于提高碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維電容循環(huán)穩(wěn)定性研究
        4.4.1 碳納米管/氧化錳復(fù)合纖維的制備和表征
        4.4.2 碳納米管/聚吡咯/氧化錳復(fù)合纖維的電容性能研究
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷與研究成果
    個(gè)人簡(jiǎn)歷
    研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]電動(dòng)車(chē)用新型復(fù)合電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 周翔,楊林,羌嘉曦,蔡亦山.  機(jī)電工程技術(shù). 2012(03)
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[5]超級(jí)電容器在變配電站直流系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 薛洪發(fā).  電氣時(shí)代. 2001(11)
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本文編號(hào)：3012460