山东建筑大学 山东 济南 250101

0 引言

超级电容器的潜在使用价值在当今社会的许多领域都备受关注,包括电力、通讯设施、各种电子产品和汽车工业等,已经成为人类文明快速发展不可或缺的组成部分[1,2]。为了满足现代人生活的需要,实现柔性可穿戴电子设备、手机可折叠、显示屏可弯曲等功能,我们需要开发出具有高稳定性、低成本、轻薄、灵活的便携式储能装置,充放电迅速,体积小,效率高,机械性能好[3,4]。

目前,碳、导电聚合物和金属氧化物是超级电容器的主要材料[5]。碳材料具有导电率高、原料种类多、制备成本低、化学性质稳定、对环境危害小等优点。在众多的碳材料中,碳纤维具有成本低、化学稳定性好、功率密度高、加工性软、机械强度高等优点,在柔性超级电容器中具有广阔的应用前景,但其能量密度和比电容较低,实际应用效果较差[6]。Qie等人[7]通过聚吡咯纳米纤维和氢氧化钾碳化制备了掺氮复合碳纳米纤维,当电流密度为2A g－1时,其可逆能量为943 m A h g－1。Zhang H等[8]用化学活化法制备石墨烯/多孔碳复合材料,采用KOH活法聚偏氟乙烯和氧化石墨的混合物,通过对反应物投料比、反应时间和反应温度等条件的优化,制备出具有层次孔结构的石墨烯与多孔碳材料复合材料,比表面积高达2724m2g－1,孔容＞2．05g cm－3。Sun M 等[9]将酸处理过的碳纳米管与氧化石墨烯相复合形成三维网状结构,此复合材料有高的电导率、比表面积为420m2g－1、比容量为227F g－1。Kim等人[10]介绍了碳纳米纤维网络阳极用于静电纺丝聚丙烯腈(PAN)高聚物纳米纤维炭化具有相当大的速率能力。……