DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.163919
采用静电纺丝、稳定化和碳化相结合的简单策略可以成功制备出具有出色交联结构的自支撑电纺碳纳米纤维非织造布(CNF)。在这项研究中,将从煤渣液化中提取的沥青质、聚丙烯腈和对苯二甲酸的混合物用作前体。由于高效交联结构和短电荷转移通道的协同效应,柔性交联沥青质基CNF(CLACF)作为无粘合剂超级电容器电极在0.2A/g下具有225F/g的高容量,在100A/g时的倍率性能为148F/g。基于CLACF开发的对称超级电容器的最大能量密度为4.20Wh/kg,功率密度为1.22kW/kg。在2A/g下循环10,000次后,其仍具有出色的循环稳定性,电容保持率为97.3%。
图1.CLACFs的(a,b)SEM,(c)TEM和(d)HRTEM图像,插图为CLACF的照片
图2.(a)ACF和CLACF的XRD图谱,(b)拉曼光谱,(c)N2吸附-解附等温线,(d)孔分布
图3.ACF和CLACF的(a)XPS全谱,(b)C1s,(c)O1s和(d)N1s光谱
图4.在三电极体系中测量的电化学性能。(a)CLACF的CV曲线,以及(b)CLACF和ACF在100mV/s下的CV曲线;(c)在50A/g时的GCD图;(d)红外下降;(e)不同电流密度下比电容的变化和(f)奈奎斯特图
图5.(a)ACF和CLACF的归一化实部电容和(b)虚部电容与频率的关系
图6.来自双电极体系的CLACF在6.0M KOH中的电化学性能:(a)CV曲线,(b)不同电流密度下的比电容,(c)Ragone图,以及(d)2A/g下的循环性能