碳納米管纖維由于自身優(yōu)異的力學(xué)性能、電學(xué)性能以及導(dǎo)熱性能等特點,被廣泛應(yīng)用于傳感器、能源材料和柔性可穿戴器件等領(lǐng)域。輕質(zhì)、柔性的纖維超級電容器逐漸成為研究人員關(guān)注的熱點。目前大多數(shù)纖維超級電容器是將兩根直纖維纏繞到一起,由于直纖維自身的拉伸應(yīng)變小、彈性低等特點,拉伸性能受到一定的限制。為了能使超級電容器在復(fù)雜的變形環(huán)境（如:彎曲、拉伸等）中穩(wěn)定的工作,研究人員通過將活性材料附著在彈性聚合物基底上制造出可拉伸的纖維狀超級電容器。本論文制備出了一種利用其自身螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)來進行自拉伸的碳納米管復(fù)合纖維超級電容器。本論文通過化學(xué)原位聚合法制備出了大面積（4cm*12cm）的碳納米管/聚吡咯復(fù)合薄膜,通過傳統(tǒng)紡絲工藝制備了碳納米管/聚吡咯復(fù)合直線型纖維和螺旋型纖維,解決了碳納米管復(fù)合纖維中大多只是將贗電容材料負載在纖維表面,限制了其電容性能的問題。研究發(fā)現(xiàn),負載在碳納米管管束上的聚吡咯沒有在紡絲扭轉(zhuǎn)過程中脫落。在吡咯/乙醇體積比為3:300時,復(fù)合纖維電極的質(zhì)量比電容達到261.3 F/g。將兩根碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維組裝成纖維狀超級電容器,測試其電容性能發(fā)現(xiàn),在5 mV/s的掃速下,復(fù)合纖維超... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 碳納米管纖維的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用
        1.1.1 碳納米管纖維的制備方法
        1.1.2 碳納米管纖維的性能
        1.1.3 碳納米管纖維的應(yīng)用和發(fā)展前景
    1.2 儲能技術(shù)與超級電容器
        1.2.1 儲能技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 超級電容器的儲能機制及電極材料
        1.2.3 超級電容器的應(yīng)用和展望
    1.3 碳納米管纖維在超級電容器中的應(yīng)用
        1.3.1 碳納米管纖維及其復(fù)合纖維用作超級電容器電極
        1.3.2 碳納米管復(fù)合纖維超級電容器的可變形研究
    1.4 本文的研究內(nèi)容與意義
2 材料結(jié)構(gòu)表征與性能分析
    2.1 實驗原料和試劑
    2.2 實驗設(shè)備和儀器
    2.3 主要的表征儀器
    2.4 超級電容器的性能分析測試
        2.4.1 超級電容器的測試體系
        2.4.2 超級電容器的測試方法與參數(shù)計算
3 碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的制備與研究
    3.1 引言
    3.2 碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的制備
        3.2.1 碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的制備原理
        3.2.2 碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的制備過程
    3.3 不同吡咯濃度對碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的研究
    3.4 碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的形貌結(jié)構(gòu)表征
    3.5 碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維的電容性能研究
        3.5.1 基于三電極測試體系
        3.5.2 基于二電極測試體系
    3.6 本章小結(jié)
4 碳納米管/聚吡咯螺旋纖維可拉伸超級電容器
    4.1 引言
    4.2 碳納米管/聚吡咯螺旋纖維的表征
    4.3 碳納米管/聚吡咯螺旋纖維超級電容器的電容性能研究
        4.3.1 靜態(tài)下的電容性能研究
        4.3.2 拉伸狀態(tài)下的電容性能研究
        4.3.3 彎曲變形狀態(tài)下的電容性能研究
    4.4 基于提高碳納米管/聚吡咯復(fù)合纖維電容循環(huán)穩(wěn)定性研究
        4.4.1 碳納米管/氧化錳復(fù)合纖維的制備和表征
        4.4.2 碳納米管/聚吡咯/氧化錳復(fù)合纖維的電容性能研究
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)
參考文獻
個人簡歷與研究成果
    個人簡歷
    研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3012460