碳納米管復合纖維超級電容器和太陽能電池.pdf

1、碳納米管由于其優(yōu)異的力、電綜合性能,在各個領域都有廣泛的應用前景,特別是在能源材料領域在近幾年受到人們的重點關注和深入研究。而碳納米管纖維作為碳納米管的一維宏觀結構,具有獨特的結構和特殊的力電性能,有希望作為電池或電容器的新一代電極材料應用于能源材料領域。因此本文以CVD法制備的連續(xù)碳納米管纖維為基底,復合上具有高電容特性的聚苯胺或優(yōu)異半導體特性的二氧化鈦制成復合纖維,并作為電極材料分別應用于超級電容器和染料敏化太陽能電池。
　　

2、 通過動電位電化學誘導沉積技術,在碳納米管纖維內部的無數根管束表面包覆了一層均勻致密的高電容活性聚苯胺膜。性能測試表明,沉積300周期的復合纖維(60wt.％Pani)具有最佳的電容性能,在1.5 A／g的電流密度下比電容可達335.2 F／g,功率密度411 W／kg,能量密度12.2 Wh／kg,在150 A／g的大電流下電容值仍高達187 F／g,且在此電流密度下連續(xù)充放電500周期電容值基本不變,說明復合纖維作為正極材料其性能

3、可滿足超級電容器的實際應用要求。
　　 復合纖維有優(yōu)異的綜合性能,斷裂強度為67 MPa,電導率為362 S／cm,纖維有明顯的光電流響應特性,在0.009 V電壓,50 mW／cm2氙燈照射下的光電流為5.5μA。
　　 進而,嘗試調整制備及測試工藝,以單根碳納米管纖維替代鉑絲集流體,作為復合測試的正極,制得柔性電子編織物型超級電容器。
　　 以真空浸漬-煅燒方法,在碳管纖維表面包裹了一層光滑均勻致密的二氧化鈦