微乳液静电纺丝制备多孔Nb4N5纤维及其电化学性能

• 作者: 卜景龙 吕东风 呼世磊 崔帅 崔燚 郑雪 陈越军 魏恒勇 魏颖娜
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 工学
• 关键词: 多孔 氮化锯 纤维 电化学
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 2289-2296
• 页数: 8页
• 分类号: TQ135.1+2
• 字数: 4378字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-985X.2019.12.021

摘要

以五氯化锯为原料,液体石蜡为分相剂,采用微乳液静电纺丝技术制备前驱体纤维,再经氨气还原氮化得到多孔氮化锯纤维.利用XRD、SEM、BET等进行物相及微观结构表征,结果表明合成的纤维为四方Nb4N5晶相,纤维连续,直径为260 nm,由于液体石蜡分相以及助纺剂PVP的分解作用,在纤维上形成较多孔道结构,其BET比表面积为125m2/g,孔径为2～5nm范围内的孔结构比例较高,同时在5～10 nm 范围也存在较多的孔道结构,平均孔径为7.3 nm.采用CV、GCD及EIS等测试其电化学性能发现,氮化锯纤维的储能主要受电极表面电荷传递过程控制的,外表面比电容贡献高,这得益于分布在纤维中的孔结构,其可为离子传输提供通道,并为电化学反应提供空间.当电流密度为5mA/g时,比电容为151 F/g,能量密度为7.73 Wh/kg时,功率密度为3.03 W/kg,其经2000次循环后其比电容保持在95％以上.