用于高性能超级电容器的电纺碳纤维材料

• 作者: 季恒星 潘士泉 金洪昌 齐志凯
• 来源期刊: 中国科学技术大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 静电纺丝 碳纳米纤维 超级电容器
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 化学与材料科学
• 页码范围: 995-1001
• 页数: 7页
• 分类号: TM53
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-2778.2019.12.006

摘要

金属有机骨架(MOFs)被认为是制备纳米多孔碳材料并用于超级电容器电极的理想前体,因为它们能够从分子尺度调节材料的结构.但是,一方面MOFs衍生的碳通常表现出较低的石墨化水平,另一方面纳米多孔碳颗粒之间具有较大的界面电阻,这些影响因素会导致电极的导电性差,进而极大地限制它们的电化学性能.本研究成功将ZIF-67嵌入聚丙烯腈(PAN)的纳米线纤维中,并在碳化处理后可以独立地用于超级电容器电极.PAN纳米纤维在热解过程中能够产生高石墨化水平的碳纤维,一方面用于连接ZIF衍生的碳纳米颗粒,另一方面有利于电荷转移;ZIF-67可以提供氮掺杂的多孔碳结构用于电荷存储.这种电极在1A· g-1的电流密度下可以达到124F·g-1的质量比容量,并在10A·g-1的10 000次循环中电容保持率大于92％.