DOI:10.1007/s10570-020-03199-2

采用“静电纺丝和电喷雾”以及恒电位聚合两步法相结合制备了柔性聚吲哚/碳纳米管/细菌纤维素（PIn/CNT/BC）纳米纤维无纺布电极。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅立叶红外光谱仪、Brunauer-Emmett-Teller和能量色散光谱法研究了所制备的PIn/CNT/BC无纺布电极的结构和形态。PIn/CNT/BC电极具有层状结构，其花椰菜状的粗糙表面由BC电纺纳米纤维、CNT涂层和PIn纳米颗粒层组成，分别起到支撑基材、导电路径和电极活性材料的作用。为了评估PIn/CNT/BC电极的电化学性质，进行了循环伏安法、恒电流充/放电和电化学阻抗谱测试。独特的结构确保了柔性PIn/CNT/BC纳米纤维无纺布电极具有高达552.6 F g-1的比电容，更长的使用寿命，在5000次循环后具有95.6％的电容保持率。当电荷转移电阻的拟合值为9.87 X时显示出较好的电导率，在1500次弯曲循环后，仍具有出色的柔性和稳定性，比电容保持率高达96.4％。PIn/CNT/BC纳米纤维无纺布电极的出色电化学性能为可穿戴和智能电子元件的柔性储能装置提供了广阔的应用前景。

图1.PIn/CNT/BC纳米纤维无纺布电极的制备过程示意图。

图2.纯BC（a，a′）、BC/CNT（b，b′）和PIn/CNT/BC（c，c′）纳米纤维无纺布的SEM图像；纯BC（d）、BC/CNT（e）和PIn/CNT/BC（f）纳米纤维无纺布的纤维直径分布；PIn/CNT/BC纳米纤维无纺布电极的TEM图像（g）。

图3.BC/CNT和PIn/CNT/BC纳米纤维无纺布电极的FTIR（a）和EDS（b）光谱（插图：BC和PIn的化学单元结构）。

图4.在0.1 V s-1的扫描速度下比较BC/CNT和PIN/CNT/BC无纺布电极的CV曲线。不同扫描速度下PIn/CNT/BC纳米纤维无纺布电极的CV曲线（b）；DTA离子在PIn中的掺杂/去掺杂过程（c）；PIn/CNT/BC纳米纤维无纺布电极的CV曲线，以0.05 V s-1的扫描速率进行5000次循环（d）。

图5.BC/CNT和PIN/CNT/BC纳米纤维无纺布电极的电化学阻抗谱（a）；PIn/CNT/BC纳米纤维无纺布电极的等效电路（b）。

图6.BC/CNT（A）和PIn/CNT/BC（B）纳米纤维无纺布电极在各种电流密度下（a：10 mA cm-2，b：50 mA cm-2，c：200 mA cm-2）的GCD曲线；BC/CNT和PIn/CNT/BC纳米纤维无纺布电极的Ragon图（C）。

图7.PIn/CNT/BC纳米纤维无纺布电极在5000个循环中的循环稳定性（a）和PIn/CNT/BC纳米纤维电极在1600个循环中的可逆电容（b）。

图8.PIn/CNT/BC纳米纤维无纺布电极在不同角度弯曲的CV曲线（a）和比电容（b）；PIn/CNT/BC纳米纤维无纺布电极在1500个弯曲循环前后的CV曲线（c）；弯曲循环数与比电容的关系图（d）。