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（yī）般使用活性碳材料。研究發現碳納米纖維可（kě）用於提高電容（róng）器性能。靜電紡（fǎng）絲可（kě）以（yǐ）製備網（wǎng）狀碳納米纖維，通過控製納米纖維孔結（jié）構（gòu）、負（fù）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（xìng）能。Iijima等通過靜電紡絲製備的聚丙烯腈基（jī）碳（tàn）納米纖（xiān）維，在700、750和800℃水蒸氣（qì）活化後，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（biǎo）麵積（jī）達到1230m²/g，含有一些微（wēi）孔，在10mA/g 的低放電電流密度下容量達到173F/g，800℃活（huó）化（huà）樣品（pǐn）比表麵（miàn）積為850 m²/g，含有一些中孔，在1000mA/g 的高電流密度時電（diàn）容達到120F/g。

靜電紡絲製備的（de）碳納米纖維由於（yú）不需要添加導電添加劑和黏結（jié）劑，在（zài）用作鋰離子二（èr）次電池陽極材料（liào）方麵有一定優勢，但是由於大部分（fèn）纖維石墨化程度低，不能（néng）像天然石墨一樣（yàng）提供低的不可逆容量。Kim等將製備（bèi）的PAN 基碳納米纖維1000℃熱處（chù）理後，電流密度30mA/g時，可逆放電容量450mA·h/g，略微高於天然石墨，而不可逆（nì）容量高達（dá）500mA·h/g。Nan在聚丙烯酸/二甲基乙（yǐ）酰胺前驅體溶液中加入正矽酸乙酯和鹽（yán）酸，通過靜電紡絲製（zhì）備出含有SiO₂的碳納米纖維，使用氫氟酸去除掉（diào）SiO₂納米粒子，得（dé）到的纖維比表麵積達到950m²/g，用作鋰離子二次電池陽極材料（liào）時循環容量達到730mA·h /g。Joshi 等嚐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（duì）較低，但提出製備更薄的，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（lǜ）。

—————————————————————————————————————————————————

四川致（zhì）研（yán）科技有（yǒu）限公司 專業致力（lì）於科研事業