用于超級電容器柔性高導(dǎo)電纖維素復(fù)合紙的制備與性能.pdf

1、近年來，柔性超級電容器因其儲能效率高、循環(huán)壽命長、環(huán)境友好以及良好的可植入性等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到了國內(nèi)外研究者的強(qiáng)烈關(guān)注和廣泛研究。但其儲能性能主要受電極材料的影響，而纖維素在自然界中儲量非常豐富，它在能源儲存設(shè)備中的應(yīng)用前景誘人無比。因此本論文從制備柔性高導(dǎo)電的纖維素復(fù)合紙出發(fā)，探究其用作柔性超級電容器電極材料時的性能，并初步考察了將其應(yīng)用于柔性設(shè)備的可行性。同時，較系統(tǒng)的研究了不同反應(yīng)條件對復(fù)合紙電化學(xué)性能的影響。本論文的研究內(nèi)容主要

2、包括以下三個部分：
　　(1)、在抽濾制得的PANI/CNF/GNP復(fù)合紙體系中，CNF除了能增強(qiáng)CNF/GNP復(fù)合紙的力學(xué)強(qiáng)度和柔韌性，還可以降低PANI蠕蟲狀納米棒的直徑，并改善了PANI鏈原位聚合時的摻雜程度，從而提高了超級電容器的比容量。當(dāng)CNF占復(fù)合基底的負(fù)載量為20wt%時，PANI雜化紙在電流密度為1A/g顯示出最大比電容，421.5F/g。并且該復(fù)合紙在倍率性能與能量/功率密度平衡性能方面也表現(xiàn)的相當(dāng)不錯。由PAN

3、I復(fù)合紙組裝得到的全固態(tài)超級電容器在反復(fù)彎折1000次以上以后，仍能表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能和比電容保容率。
　　(2)、在噴覆法制得的PANI/GCP復(fù)合紙體系中，CP作為骨架基底，為PANI/GCP復(fù)合紙?zhí)峁┝撕芨叩牧W(xué)強(qiáng)度及很好的柔韌性。其次，通過改變噴金處理時間，調(diào)控了PANI蠕蟲狀納米棒的形成，并證明基底導(dǎo)電性越高，復(fù)合紙充放電的倍率性能越佳。再次，通過比較不同酸摻雜，改變了PANI鏈原位聚合時的微觀形貌和摻雜程度，并說明

4、復(fù)合膜內(nèi)阻與倍率性能的反比關(guān)系。結(jié)果是，噴金處理15min、鹽酸摻雜的PANI/GCP復(fù)合紙表現(xiàn)出優(yōu)異的贗電容特性、高的比容量(在1A/g電流密度下比容量為446.25F/g)、良好的倍率性能及循環(huán)穩(wěn)定性(循環(huán)充放電1000次后保容率為69.8%)。
　　(3)、在涂覆法制得的MnO2/M-NCF/GCP復(fù)合紙體系中，CP作為骨架基底，為MnO2/M-NCF/GCP復(fù)合紙?zhí)峁┝撕芨叩牧W(xué)強(qiáng)度及很好的柔韌彎折性。其次，通過改變?nèi)芤喝?/p>