纖維素基高導(dǎo)電膜的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-01-06 12:38
隨著可穿戴電子技術(shù)的迅速發(fā)展,具有高柔韌性、重量輕、電化學(xué)性能好的儲(chǔ)能器件引起了人們的關(guān)注。傳統(tǒng)的疊層超級(jí)電容器中元件存在物理連接不穩(wěn)定、力學(xué)性能較差,界面電阻較高的問題還有待進(jìn)一步解決。納米纖維素具有高力學(xué)強(qiáng)度、生物可降解性與石墨烯、碳納米管等電活性材料具有很強(qiáng)的相容性等優(yōu)點(diǎn),是制備柔性超級(jí)電容器的優(yōu)良原材料。本論文通過層層自主裝的方式,將纖維素納米同時(shí)作為隔膜和電極材料制備了一體化的具有高導(dǎo)電、良好拉伸強(qiáng)度的柔性超級(jí)電容器。本論文以紙漿板為原料,在2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)/溴化鈉/次氯酸鈉的氧化體系下,結(jié)合機(jī)械研磨的方法制備出了納米纖維素(NFC)。纖維素的羥甲基被氧化成羧基,將表面帶有羧基的NFC作為分散劑,分散碳納米管(CNT),使CNT可以在水中穩(wěn)定存在而不團(tuán)聚。通過對(duì)NFC分散的CNT進(jìn)行紫外光譜分析表明,NFC分散的CNT和十六烷基苯磺酸鈉分散的CNT吸收峰位置一致,且該分散液靜置一個(gè)月未出現(xiàn)沉淀。將該CNT分散液和NFC的水分散液通過交替過濾的層層自組裝方式制備了碳納米管/纖維素納米纖維/碳納米管(CNT/NFC/CNT)三明治結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電膜。當(dāng)薄...
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:52 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1納米纖維纖維素(NFC)摻雜的納米網(wǎng)格石墨烯-碳納米管(CNT)雜化Buckypaper電極和1L基固??體聚合物電解質(zhì)的制備及其在全固態(tài)超級(jí)電容器中的組裝[29】??
圖1-4組裝展示圖[45]??Fig.?1-4?Representation?of?the?assembled?devices^45]??
?1緒論???制作的有機(jī)太陽(yáng)能電池的功率轉(zhuǎn)換率達(dá)到3.2%,與ITO基太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換率相當(dāng)。??用透明導(dǎo)電納米纖維紙生產(chǎn)的高度便攜的紙?zhí)?yáng)能電池如圖l-5c所示。??圖1-5?(a)沉積ZnO的TiOx/Ag(Ag)/TiOx(DMD)的多層膜截面SEM圖[5G];?(b)混入鹵化物鈣鈦礦??層的柔性太陽(yáng)能電池[5()]?(c)透明導(dǎo)電納米纖維紙制備的高度便攜的紙?zhí)?yáng)能電池【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】采用簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展的液相轉(zhuǎn)化法制備了一種可彎曲、透明、可再生的介??孔纖維素膜,其介孔分布均勻,孔徑為24.7?nm,孔隙率為71.78%。通過將電極材料直??接沉積在基于mCel膜的聚合物電解質(zhì)上,無需使用復(fù)雜的器件,可以很容易地制造出??高集成度的平面型微型超級(jí)電容器C圖1-6)。得到的材料在10?mV.d下的面積電容為??153.34?mF?crn-2,體積電容為丨91.66?F.cm_3。Jiang等[54^BNC可以作為一種理想的層狀??基質(zhì),用于摻入活性二維(2D)材料。提出了一種在層狀BN
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳纖維/棉纖維/聚吡咯柔性復(fù)合材料的制備及性能研究[J]. 劉科,鐘志成,曹靜. 功能材料. 2020(01)
[2]TEMPO氧化纖維素納米纖維在膜材料中的研究進(jìn)展[J]. 戴磊,程婷,王巖,席香菊,王曉婉,王凡,華飛果,童樹華. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]再生纖維素基復(fù)合納米纖維膜的制備及其應(yīng)用[J]. 李偉剛,鳳權(quán),胡金燕,楊李燏,陳歡歡. 水處理技術(shù). 2019(12)
[4]可持續(xù)高分子-纖維素新材料研究進(jìn)展[J]. 段博,涂虎,張俐娜. 高分子學(xué)報(bào). 2020(01)
[5]納米纖維素的制備及其在造紙領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 何孝清. 中國(guó)造紙. 2019(10)
[6]纖維素基電極材料在柔性超級(jí)電容器中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 邢健雄,鄭凱,韓尊強(qiáng),徐偉濤,王堃. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 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]納米纖維素增強(qiáng)的仿生復(fù)合纖維材料的制備[J]. 鐘鳴晨. 安徽科技. 2019(02)
[9]基于納米纖維素的柔性導(dǎo)電材料研究進(jìn)展[J]. 張浩,朱明. 中國(guó)造紙. 2019(01)
[10]纖維素納米纖絲-碳納米管/天然橡膠柔性導(dǎo)電彈性體的合成與性能[J]. 韓景泉,陸凱悅,岳一瑩,梅長(zhǎng)彤,王慧祥,嚴(yán)鵬彬,徐信武. 新型炭材料. 2018(04)
本文編號(hào):2960584
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:52 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1納米纖維纖維素(NFC)摻雜的納米網(wǎng)格石墨烯-碳納米管(CNT)雜化Buckypaper電極和1L基固??體聚合物電解質(zhì)的制備及其在全固態(tài)超級(jí)電容器中的組裝[29】??
圖1-4組裝展示圖[45]??Fig.?1-4?Representation?of?the?assembled?devices^45]??
?1緒論???制作的有機(jī)太陽(yáng)能電池的功率轉(zhuǎn)換率達(dá)到3.2%,與ITO基太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換率相當(dāng)。??用透明導(dǎo)電納米纖維紙生產(chǎn)的高度便攜的紙?zhí)?yáng)能電池如圖l-5c所示。??圖1-5?(a)沉積ZnO的TiOx/Ag(Ag)/TiOx(DMD)的多層膜截面SEM圖[5G];?(b)混入鹵化物鈣鈦礦??層的柔性太陽(yáng)能電池[5()]?(c)透明導(dǎo)電納米纖維紙制備的高度便攜的紙?zhí)?yáng)能電池【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】采用簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展的液相轉(zhuǎn)化法制備了一種可彎曲、透明、可再生的介??孔纖維素膜,其介孔分布均勻,孔徑為24.7?nm,孔隙率為71.78%。通過將電極材料直??接沉積在基于mCel膜的聚合物電解質(zhì)上,無需使用復(fù)雜的器件,可以很容易地制造出??高集成度的平面型微型超級(jí)電容器C圖1-6)。得到的材料在10?mV.d下的面積電容為??153.34?mF?crn-2,體積電容為丨91.66?F.cm_3。Jiang等[54^BNC可以作為一種理想的層狀??基質(zhì),用于摻入活性二維(2D)材料。提出了一種在層狀BN
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳纖維/棉纖維/聚吡咯柔性復(fù)合材料的制備及性能研究[J]. 劉科,鐘志成,曹靜. 功能材料. 2020(01)
[2]TEMPO氧化纖維素納米纖維在膜材料中的研究進(jìn)展[J]. 戴磊,程婷,王巖,席香菊,王曉婉,王凡,華飛果,童樹華. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]再生纖維素基復(fù)合納米纖維膜的制備及其應(yīng)用[J]. 李偉剛,鳳權(quán),胡金燕,楊李燏,陳歡歡. 水處理技術(shù). 2019(12)
[4]可持續(xù)高分子-纖維素新材料研究進(jìn)展[J]. 段博,涂虎,張俐娜. 高分子學(xué)報(bào). 2020(01)
[5]納米纖維素的制備及其在造紙領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 何孝清. 中國(guó)造紙. 2019(10)
[6]纖維素基電極材料在柔性超級(jí)電容器中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 邢健雄,鄭凱,韓尊強(qiáng),徐偉濤,王堃. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 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]納米纖維素增強(qiáng)的仿生復(fù)合纖維材料的制備[J]. 鐘鳴晨. 安徽科技. 2019(02)
[9]基于納米纖維素的柔性導(dǎo)電材料研究進(jìn)展[J]. 張浩,朱明. 中國(guó)造紙. 2019(01)
[10]纖維素納米纖絲-碳納米管/天然橡膠柔性導(dǎo)電彈性體的合成與性能[J]. 韓景泉,陸凱悅,岳一瑩,梅長(zhǎng)彤,王慧祥,嚴(yán)鵬彬,徐信武. 新型炭材料. 2018(04)
本文編號(hào):2960584
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