静电纺丝应用电容
2025年12月30日 14:28:11
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超级电容器，是一种介于常规电容器和充电电池之间的新型储能装置，因具有充电时间短、功率密度大、使用寿命长、温度特性好、节约能源、环境友好等特点，被广泛用于通讯设备、军事装备、家用电器、能源交通等领域。超级电容器由集流体、电极、电解质、隔膜等4部分组成，决定超级电容器电化学性能的关键材料是电极和电解质，而隔膜材料又是影响电解质离子通过率的重要因素；电极影响电容器的比能量，隔膜影响电容器的比功率。从材料角度而言，电极材料和隔膜材料的选择与改性成为超级电容器研究的重点。静电纺丝是一种新型的非纺织成丝技术，具有适用材料体系广泛、纤维尺寸结构可控、工艺简便等特点，是制备连续纳米纤维的重要方法。静电纺丝技术制备的纳米纤维薄膜因具有巨大的纳米表面和网状孔隙结构可调等优势，在超级电容器领域显示出诱人的应用前景。静电纺丝制备的电极材料 1.1碳基电极材料碳基电极材料因具有价格低廉、环境友好、结构稳定、性价比等优势而备受青睐。无论是从成本还是工艺而言，静电纺丝技术都是制备理想碳基电极材料的重要方法。聚丙烯腈(PAN)因成丝性能好、含碳量高，而成为静电纺制备碳纳米纤维的聚合物前驱体。静电纺丝制取碳纳米纤维需经静电纺聚合物纳米纤维、固化、碳化碳纤维的工艺过程，其中碳化温度的选择对电极材料的电容性能也将产生影响。 1.2金属氧化物电极金属氧化物电极材料主要是通过氧化还原反应来储存能量，是赝电容型超级电容器的重要电极材料之一，因具有比电容量高、电极稳定性好的优点而备受关注。目前主要研究的是一些稀有过渡金属氧化物，如MnO2、RuO2、V2O5、H3PMo12O40·nH2O、IrO2、NiOx、CoOx、SnO2、WO3等，将金属氧化物与碳材料、聚合物材料等组合制备成复合材料，用作超级电容器的电极，取得了较好的效果
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