隨著可穿戴、便攜式和可植入電子設(shè)備的快速發(fā)展,設(shè)計微型、高性能的能量存儲與供電系統(tǒng)成為能源材料領(lǐng)域的重要研究方向。近年來,由于纖維基超級電容器具有高功率密度、長循環(huán)壽命并能夠?qū)崿F(xiàn)三維方向的柔性,在可穿戴電子器件領(lǐng)域有很大的發(fā)展?jié)摿�。石墨烯纖維作為典型的碳基材料電極具有導(dǎo)電性能佳、質(zhì)輕、結(jié)構(gòu)可設(shè)計性強等諸多優(yōu)勢。本論文設(shè)計了新型石墨烯/定向碳納米管復(fù)合纖維,通過調(diào)控介孔分布及氧化石墨烯(GO)的還原程度,顯著提升了碳基纖維電極的比容量,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計柔性非對稱超級電容器拓寬電壓窗口進(jìn)一步提升能量密度;最后,針對在低溫條件下全凝膠態(tài)柔性超級電容器電化學(xué)性能普遍下降和柔性變差的問題,設(shè)計和制備了一體化防凍石墨烯基復(fù)合凝膠纖維電極,同時構(gòu)建可拉伸器件以滿足可穿戴設(shè)備更多的功能需求。論文主要工作如下:(1)對于碳基纖維電極來講,纖維的比表面積和內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)分布是影響其電化學(xué)性能的兩個重要因素。針對石墨烯片易于堆積,孔徑分布不均勻?qū)е率├w維比容量較低的問題,本文采用毛細(xì)管輔助的非液晶濕法紡絲方法對氧化石墨烯/碳納米管分散液紡絲,成功制備了碳納米管定向的氧化石墨烯/碳納米管雜化纖維,定向的碳納...

【文章頁數(shù)】：139 頁

【部分圖文】：

圖１－２形成贗電容的不同法拉第反應(yīng)機理Ｍ，??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｔｈｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｆａｒａｄａｉｃ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ?ｆｏｒ?ｆｏｒｍｉｎｇ?ｐｓｅｕｄｏｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ＾１０，??

學(xué)博士論文???＂］ｒｂｉｍｉｉＳＳ—?］?ｆｃＩｉｉｉＳ？＂?＇??Ａｕ?＋?郝‘?？?，Ａｕ＇ｓＰｂ談?Ｒ？ＣＭ〇Ｈ＞，？?ＳＨ，＋?Ｓｉｒ?—?Ｒ？０以ＯＨＵ?ＮｂＡ?＋?？ｌｉ＂?＋?Ｌｉ＊Ｎｂ：Ｏｊ??Ａａ?ｃｋ（ｔｒｏ４ｃ?Ｒ？〇：?ｏｗｏｄｎｓｉｆｒ?Ｈｒｉｆｒｏｔ....

圖１－５?（ａ）?ＰＡＮＩ／ＣＮＴ復(fù)合纖維的制備以及纖維狀超級電容器的組裝，（ｂ）?ＰＡＮＩ／ＣＮＴ復(fù)合??纖維的掃描電鏡圖像，（ｃ）纖維超級電容器與常規(guī)棉紗共織形成的柔性電子織物電源［４７］

?第一章緒論???濃度，以進(jìn)一步提升聚苯胺－碳納米管復(fù)合纖維的比容量和強度［４８］。??

圖１－６?（ａ）多層次孔結(jié)構(gòu)碳纖維的制備示意圖，（ｂ）?ＰＡＮ的相分離示意圖，（ｃ）多層次孔結(jié)構(gòu)??碳纖維的掃描電鏡照片ｆ＾

ｉｏｎ??■－ｓｉｒ０＾．?＾?ｏｐ－－?－?－?－??：贊Ｈ?ｒｎｆｆｓｏｌＵａｃｔｏｐｏｔｏｕ＾?Ｃａｒｔｏｎ?Ｆｉｂ＾ＭＣＦ｝?ＨｌｅｒａｒｃＷｃａｌ?Ｐｏｒｏｕｓ??ｌ?國、Ｊ?＾?＼?‘?ＰＡＮＦｉｂｅｆ＜ＰＦ）?Ｃａｒｂｏｎ?Ｆｉｂｅ．（ＨＰＣＦ）??ｂ）?Ｐｈａｓｅ....

圖１－９?（ａ）由凝膠電解質(zhì)和兩個對稱卷繞的Ｍｎ０２／ＣＮＴ／尼龍纖維電極組成的超級電容器的??示意圖［６０］

簧狀，??并在外側(cè)涂覆可拉伸且具有自修復(fù)功能的羧化聚氨酯，以確保超級電容器的拉伸和自??愈合性能。此設(shè)備在拉伸１００％以后具有８２．４％的電容保留率，愈合三次之后仍有５４．２％??的比容量。??ｊ?＇、�！�??Ｃｄｔｅｄｙａｍ?Ｙ??ｌ〇?＾?ｒｊ＼??ｗｋｉｄｒｗｌｆｌｓ??〔....

本文編號：3892408