隨著可穿戴電子產(chǎn)品的快速發(fā)展,開發(fā)具有輕質、柔性、低價且高效儲能的裝置引起了越來越多的關注。在鋰電池、太陽能電池、超級電容器等儲能器件中,超級電容器因具有快速充放電、超高的功率密度、較長的循環(huán)壽命和高比電容量等性能優(yōu)點而引起了科學家的廣泛研究,已成為一種很有潛力的能量源。本文基于靜電紡納米纖維技術構建具有高性能的纖維型柔性超級電容器。本文的主要研究內容如下:（1）將醋酸鈷和聚丙烯腈按一定質量比配制紡絲溶液,采用靜電紡紗技術以碳纖維為芯紗,在碳纖維表面均勻包覆一層PAN/Co（CH₃COO）₂納米纖維,構建納米纖維包芯紗復合材料,再將納米纖維包芯紗復合材料浸泡在二甲基咪唑的乙醇溶液中,得到納米纖維基ZIF-67金屬有機框架。利用ZIF-67和納米纖維比表面積大的協(xié)同效應,為后續(xù)聚吡咯（PPy）在納米纖維包芯紗表面有序原位聚合提供更大的空間,得到纖維狀PPy/ZIF-67/PAN電極材料,以PVA/H₂SO₄凝膠電解質為媒介,將兩根電極材料組裝成為PZP/NCY型超級電容器。在5 mV s^-1... 

【文章來源】：中原工學院河南省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
1.緒論
    1.1 研究背景
    1.2 超級電容器概述
        1.2.1 超級電容器的分類及機理
        1.2.2 纖維型超級電容器電極分類
    1.3 柔性超級電容器的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 三維多孔型超級電容器
        1.3.2 二維平面型柔性超級電容器
        1.3.3 一維紗線型柔性超級電容器
    1.4 納米纖維
        1.4.1 靜電紡納米纖維
        1.4.2 納米纖維在柔性超級電容器上的應用
    1.5 課題研究的目的、內容及創(chuàng)新點
        1.5.1 研究目標
        1.5.2 研究內容
        1.5.3 創(chuàng)新點
2.基于ZIF-67金屬有機框架的纖維狀超級電容器的制備與研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 紡絲溶液的制備
        2.2.4 靜電紡納米纖維包芯紗的制備
        2.2.5 ZIF-67納米纖維包芯紗的制備
        2.2.6 PPy/ZIF-67/PAN電極材料的制備
        2.2.7 凝膠電解質的制備
        2.2.8 超級電容器的組裝
        2.2.9 性能測試與表征
    2.3 結果與討論
        2.3.1 形貌分析
        2.3.2 X射線衍射分析
        2.3.3 比表面積分析
        2.3.4 熱穩(wěn)定性分析
        2.3.5 紅外光譜分析
        2.3.6 X射線光電子能譜分析
        2.3.7 PZP/CNY超級電容器電化學性能分析
    2.4 本章小結
3.PGPG/NCY型纖維狀超級電容器的制備與研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料和儀器
        3.2.2 鍍鎳導電棉紗的制備
        3.2.3 納米纖維包芯紗的制備
        3.2.4 包芯紗表面原位沉積導電聚吡咯
        3.2.5 凝膠電解質的制備
        3.2.6 PGPG/NCY纖維狀超級電容器的組裝
    3.3 性能測試與表征
        3.3.1 形貌表征
        3.3.2 鍍鎳棉紗性能分析
        3.3.3 紅外光譜分析
        3.3.4 X射線光電子能譜分析
        3.3.5 比表面積和孔徑分布分析
        3.3.6 電化學性能表征
    3.4 結果與討論
        3.4.1 柔性纖維型超級電容器的構建
        3.4.2 形貌分析
        3.4.3 鍍鎳棉紗性能分析
        3.4.4 PGPG/NCY紗線力學性能分析
        3.4.5 氮氣吸附-脫附曲線和孔徑分布曲線
        3.4.6 紅外光譜分析
        3.4.7 X射線光電子能譜分析
        3.4.8 PGPG/NCY超級電容器電化學性能研究
    3.5 本章小結
4.總結與展望
    4.1 主要結論
    4.2 展望
參考文獻
附錄 :攻讀碩士期間論文發(fā)表情況
致謝



本文編號：3051726