基于錳、釩金屬氧化物的線狀柔性非對(duì)稱超級(jí)電容器研究.pdf

1、近年來，隨著柔性、質(zhì)輕、可折疊和可穿戴電子元件的迅速發(fā)展，很多以前令人難以想象的智能產(chǎn)品已經(jīng)取得了很好的研究效果。其中，線狀纖維器件已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在光電器件領(lǐng)域。作為光電器件的新概念，線狀纖維器件不但在改善器件的機(jī)械柔性取得了突破性進(jìn)展，而且顯示了完美的彎曲性能。這些優(yōu)點(diǎn)使它們能被編織成任何形狀、可以植入任何織物。這就為可穿戴電子設(shè)備在設(shè)計(jì)創(chuàng)新方面開辟了新的道路。作為儲(chǔ)能器件的新成員，線狀超級(jí)電容器具有小巧、質(zhì)輕、柔性和可編織等一系列的

2、優(yōu)點(diǎn)。
　　本文中，我們選取柔性、導(dǎo)電性良好的碳纖維作為基底。此外，碳纖維的直徑較小約在微米量級(jí)，這就為器件的柔性化、小型化和輕量化提供了有利的條件。我們的正極是聚吡咯-二氧化錳-碳纖維復(fù)合電極，二氧化錳的理論比電容很高但電導(dǎo)率不高且易于腐蝕，故我們?cè)谄渫饷姘擦艘粚与妼?dǎo)率較高的聚吡咯。負(fù)極是聚苯胺-五氧化二釩-碳纖維復(fù)合電極，電沉積得到的五氧化二釩容易形成很大的顆粒且這些顆粒容易團(tuán)聚。而將五氧化二釩和聚苯胺同時(shí)包覆在碳纖維外面，

3、可以在碳纖維上生長出很好的納米結(jié)構(gòu)，這些納米結(jié)構(gòu)為離子和電子的傳輸提供了通道。且正負(fù)電極的活性物質(zhì)是功函數(shù)相差2.45 eV的二氧化錳和五氧化二釩有利于提高器件的工作電壓窗口。
　　最后通過簡單的電化學(xué)沉積法，我們成功的編織了一種線狀柔性非對(duì)稱超級(jí)電容器。得到的線狀柔性非對(duì)稱超級(jí)電容器展現(xiàn)出了很好的電化學(xué)行為，在掃描速度為5 mV/s時(shí)其電容性能可達(dá)到0.613F/cm2。我們編織的超級(jí)電容器在彎曲狀態(tài)下依然保持有很好的電容性能，