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MXene芳纶纳米纤维柔性自支撑电极的构建及其在超级电容器中的应用

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1 黄金阳光 发表于 2024-10-3 23:18 | 查看全部 阅读模式
文档摘要:随着可穿戴电子产品的微型化发展,开发轻柔、灵活、体积小、能量密度高的柔性储能器件成为研究的热点.以芳纶纳米纤维(aramidnanofiber,ANF)作为纤维增强柱撑材料,采用真空抽滤的方法制备MXene/ANF柔性自支撑电极,避免引入集流体和黏合剂等"死体积",并将其组装成全固态对称超级电容器.随着ANF含量增加至15%(质量分数),MXene/ANF自支撑电极的拉伸断裂强度增加至151.5MPa,而电导率降低至1371.1S/cm,在1A/g的电流密度下表现出432.7F/g的高比电容.组装的柔性对称全固态超级电容器的能量密度为25.7Wh/kg,对应的功率密度为523.1W/kg,具有优异的柔韧性和长循环寿命(10000周次循环充放电后,电容保持率为88.9%).

Abstract:Withthedevelopmentofminiaturizedwearableelectronics,flexibleenergystoragedeviceswithsoft,flexible,smallsize,andhighenergydensityhaveattractedwidespreadattention.Aramidnanofibers(ANF)wereutilizedasfiberreinforcementandpillaredstructurematerialstoprepareMXene/ANFflexibleself-supportingelectrodethroughvacuumfiltration,whichweresubsequentlyassembledintoall-solid-statesymmetricsupercapacitors.WiththeincreaseofANFcontentto15%,themechanicalpropertiesofMXene/ANFself-supportingelectrodeincreaseto151.5MPa,whiletheconductivitydecreaseto1371.1S/cm.TheMXene/ANFSelf-supportingelectrodeshowsahighspecificcapacitanceof432.7F/gatthecurrentdensityof1A/g.Theassembledsymmetricall-solid-statesupercapacitorsexhibitexcellentmechanicalflexibilityandremarkablecyclingstability,withanenergydensityof25.7Wh/kgatthepowerdensityof523.1W/kgandabout88.9%capacitanceretentionover10000cycles.

作者:王思凡  郭雪  张钰欣  魏取福Author:WANGSifan  GUOXue  ZHANGYuxin  WEIQufu
作者单位:江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏无锡214122
刊名:材料工程 ISTICEIPKU
Journal:JournalofMaterialsEngineering
年,卷(期):2024, 52(6)
分类号:TQ152
关键词:芳纶纳米纤维  MXene  纤维增强  柔性自支撑电极  全固态超级电容器  
Keywords:aramidnanofiber  MXene  fiberreinforcement  flexibleself-supportingelectrode  all-solid-statesupercapacitor  
机标分类号:TM912.9TM53O646
在线出版日期:2024年7月15日
基金项目:江苏省自然科学基金MXene/芳纶纳米纤维柔性自支撑电极的构建及其在超级电容器中的应用[
期刊论文]  材料工程--2024, 52(6)王思凡  郭雪  张钰欣  魏取福随着可穿戴电子产品的微型化发展,开发轻柔、灵活、体积小、能量密度高的柔性储能器件成为研究的热点.以芳纶纳米纤维(aramidnanofiber,ANF)作为纤维增强柱撑材料,采用真空抽滤的方法制备MXene/ANF柔性自支撑电极,避免引入...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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关键词:芳纶纳米纤维,MXene,纤维增强,柔性自支撑电极,全固态超级电容器,

2024-10-3 23:18 上传
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