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靜電紡絲與電極材料

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靜電紡絲與電極材料

發布日期:2022-08-24 00:00 來源:http://www.justgotshot.com 點擊:

靜電紡絲與電極材料

多孔碳材料常用作電容器電極材料,商用的電容器一般使用活性碳材料。研究發現碳納米纖維可用于提高電容器性能。靜電紡絲可以制備網狀碳納米纖維,通過控制納米纖維孔結構、負載離子到納米碳纖維從而增加形成贗電容,提高電容器的性能。Iijima等通過靜電紡絲制備的聚丙烯腈基碳納米纖維,在700、750和800℃水蒸氣活化后,用作質量分數30%KOH 水溶液的電容器電極材料,700℃活化樣品比表面積達到1230m2/g,含有一些微孔,在10mA/g 的低放電電流密度下容量達到173F/g,800℃活化樣品比表面積為850 m2/g,含有一些中孔,在1000mA/g 的高電流密度時電容達到120F/g。

靜電紡絲制備的碳納米纖維由于不需要添加導電添加劑和黏結劑,在用作鋰離子二次電池陽極材料方面有一定優勢,但是由于大部分纖維石墨化程度低,不能像天然石墨一樣提供低的不可逆容量。Kim等將制備的PAN 基碳納米纖維1000℃熱處理后,電流密度30mA/g時,可逆放電容量450mA·h/g,略微高于天然石墨,而不可逆容量高達500mA·h/g。Nan在聚丙烯酸/二甲基乙酰胺前驅體溶液中加入正硅酸乙酯和鹽酸,通過靜電紡絲制備出含有SiO2的碳納米纖維,使用氫氟酸去除掉SiO2納米粒子,得到的纖維比表面積達到950m2/g,用作鋰離子二次電池陽極材料時循環容量達到730mA·h /g。Joshi 等嘗試了將碳納米纖維膜作為染料敏化太陽電池的對電極,雖然碳納米纖維相對鉑(Pt)對電極成本較低,但是,碳納米纖維為對電極組裝的電池效率相對較低,但提出制備更薄的,孔洞更多的碳納米纖維膜會降低電池總電阻,提高電池效率。


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