碳纖維/棉纖維/聚吡咯柔性復(fù)合材料的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2024-03-17 20:33
柔性超級(jí)電容器作為一種儲(chǔ)能器件,具有功率密度高、充電時(shí)間短、循環(huán)壽命長(zhǎng)、比電容高等優(yōu)點(diǎn),可滿(mǎn)足可穿戴器件的需求,而柔性電極材料是決定柔性超級(jí)電容器發(fā)展的關(guān)鍵因素,它決定著電容器的主要性能指標(biāo)。采用混紡的方法制備了碳纖維含量為20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳纖維/棉纖維混紡紗線(xiàn),然后通過(guò)電化學(xué)沉積法在碳纖維/棉纖維混紡紗線(xiàn)上生長(zhǎng)聚吡咯顆粒,成功制備了20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))碳纖維/棉纖維/聚吡咯柔性復(fù)合材料。利用掃描電子顯微鏡、拉曼光譜分析儀和電化學(xué)工作站研究了復(fù)合材料的形貌、聚吡咯沉積情況以及復(fù)合材料的電容性能。結(jié)果表明,20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))碳纖維/棉纖維/聚吡咯柔性復(fù)合材料中,聚吡咯顆粒直徑為30~60 nm,且沉積均勻,化學(xué)活性較高;在1.02 mA/cm2電流密度下,復(fù)合材料的最大比電容達(dá)到1.28 F/cm2,其高比電容歸因于電極的獨(dú)特結(jié)構(gòu);復(fù)合材料具有良好的柔韌性、機(jī)械穩(wěn)定性和充放電循環(huán)壽命,其經(jīng)過(guò)6 000次彎曲循環(huán)后,電容保持率仍有80%以上,可以用作柔性可穿戴超級(jí)電容器的電極材料。
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【文章目錄】:
0 引 言
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
1.2 碳纖維/棉纖維混紡紗線(xiàn)的預(yù)處理
1.3 聚吡咯球形顆粒的合成
1.4 雙層紗線(xiàn)超級(jí)電容器的制備
1.5 測(cè)試與表征
2 結(jié)果與討論
2.1 復(fù)合材料的電阻研究
2.2 復(fù)合材料的電容研究
2.3 復(fù)合材料的SEM分析
2.4 復(fù)合材料的拉曼光譜分析
2.5 復(fù)合材料的電容保持率和循環(huán)壽命
3 結(jié) 論
本文編號(hào):3931595
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0 引 言
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
1.2 碳纖維/棉纖維混紡紗線(xiàn)的預(yù)處理
1.3 聚吡咯球形顆粒的合成
1.4 雙層紗線(xiàn)超級(jí)電容器的制備
1.5 測(cè)試與表征
2 結(jié)果與討論
2.1 復(fù)合材料的電阻研究
2.2 復(fù)合材料的電容研究
2.3 復(fù)合材料的SEM分析
2.4 復(fù)合材料的拉曼光譜分析
2.5 復(fù)合材料的電容保持率和循環(huán)壽命
3 結(jié) 論
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