基于织构化碳布及PET基底的柔性超级电容器器件
超级电容器是一种新型电化学储能装置,因其功率密度高、充放电时间短、循环寿命长以及使用温度范围宽等优势,已成为储能领域的研究热点。便携式、可穿戴电子设备的快速发展对能量供给系统提出了更高的要求。
全固态超级电容器可集成到柔性电子设备中用于能量供给,同时具有轻质、柔韧、安全等特点,而发展低成本、高性能柔性电极材料合成方法对柔性储能器件研究具有重要意义。本论文从电极材料出发,利用碳化织物纤维制备了多孔织构碳布,研究了其电化学性能以及用作柔性碳基超级电容器的电容性能;此外,以PET为柔性基底,通过微型叉指结构的构建与CoS赝电容材料的电化学沉积,提高微电极的比电容与倍率性能。
主要工作进展如下:以纯棉织布为起始原料,通过碳化与KOH化学活化,成功制得了高电导率的多孔碳纤维织物。系统探究了 KOH化学活化剂的用量对碳纤维结构和性能的影响。
结果表明,KOH化学活化可在碳纤维壁上产生丰富的微/介孔,显著增大碳纤维与电解液的接触面积,促进电解质离子的快速传输。该多孔碳纤维的比表面积可达1075 m2/g,相应的孔体积为0.59 cm3/g,同时能够保持 ...