cn一种具有同轴结构申公开

申请(专利权) 复旦大 主分类 H01G11/36(2013.01)IH01G11/40(2013.01)IH01G11/26(2013.01)IH01G11/84(2013.01)I 专利机 盛志 (21(22(71地址200433市杨浦区邯郸路220(72)发明人(74)专利机构正旦专

(10)申请公布号CN(43人权利要求书1页权利要求书1页说明书6页附图8A同轴结构的纤维状超级电容器及其方法。本 ACN

权利要求 1/1过化学气相沉积法。米管的比容量为5。体制作步骤如下： 料及其方法与应用。 及其方法。 充满该凝胶电解质、表面也由该凝胶电解质包覆；CNTs1 以实现直径为6-40μm的碳纳米管纤维和宽度为0.1-4cm的碳纳米管膜的。由102m2g-10.54gcm-3的低密度。包含聚乙烯醇[0009]本发明中，使用的碳纳米管纤维具有约11.5μm的均匀直径（如图2a所示碳纳2b所示。由于凝胶电解质大部分填充到碳纳米管纤维 [0010]（SEM观察该纤维状超级图3b图3a所示相应的同结构示意。该截面品的是纤维状超级电容器的外表面包覆了较厚的凝胶电解质。从截面图中可以清楚看到两个同分别如图3b可以看到碳纳米管纤维和膜中的CNTsCTs78[0011]图4a所示为本实验所的纤维状超级电容器在0.005-1V间以10-7A的电流电容器为双电层电容，其效率高达0.94。在充放电的开始阶段都看不到明显的电压较了该纤维状超级电容器随充放电电流增加时比容量的变化，当充放电电流分别为为88.4%的情况下效率逐渐增加至近100%。为了该器件的稳定性，对器件进 程中有良能。[0012]本发明提供的纤维状超级电容器，当两极碳纳米管纤维与碳纳米管膜的质量比为1则C与C1和C2有如下关系： 则 时Cs取得极大值由此 时器件的比容量最大[0013]100 [0016]图1为以碳纳米管纤维和膜作为两极的同轴结构纤维状超级电容器过程示意[0017]图2为该纤维状电容器过程不同阶段的扫描电镜和完成后的光学照（子显微镜（SEM）（e同轴结构纤维状超级电容器的光学。[0018]3（a）同轴结构截面和高性能电化学储能过程示意图，中间的碳纳米纤维为下两个白框中区域进一步放大的高倍数。（a1.00×10-（b（c1.00×10-（d]织成平安结的SEM。[0022]7膜表面的高倍数SEM，此图为图2c的进一步放大。[0024]910%。流1μA下的充放电曲线。[0026]根据已有技术两个电极的电极材料碳纳米管纤维和碳纳米管膜，即通过所谓法，先将1gPVA在90oC油浴中搅拌2h，然后冷却至室温，加入1g浓磷酸溶液(质量分数为85wt%)。[0027]同轴结构纤维状超级电容器的，先将在碳纳米管纤维孔隙及表面均涂布一（PVA 器件的结构由扫描电子显微（Hitachi,FE-SEMS-4800operatedat1kV）表征恒流充放电有Arbin多通道电化学测试仪(Arbin,MSTAT-5V/10mA/16Ch)完成循环伏安测试由电化学工作站(CHI660D)完成。对于拉伸测试纤维状超级电容器的两极固定在样品夹上拉伸过程由HY0350Table-topUniversalTestingInstrument完成。 M.Kaempgen,C.K.Chan,J.Ma,Y.Cui,G.Gruner,NanoLett.2009,9,M.C.McAlpine,H.Ahmad,D.Wang,J.R.Heath,Nat.Mater.2007,6,X.Yan,Z.Tai,J.Chen,Q.Xue,Nanoscale2011,3,212-C.Meng,C.Liu,S.Fan,Electrochem.Commun.2009,11,186-A.G.Pandolfo,A.F.Hollenkamp,J.PowerSources2006,157,11-Commun.2008,10,1724-1727.D.Pech,M. ,H.Durou,P.Huang,V.Mochalin,Y.Gogotsi,P.-Z.Niu,P.Luan,Q.Shao,H.Dong,J.Li,J.Chen,D.Zhao,L.Cai,W.Zhou,X.Chen,S.Xie,EnergyEnviron.Sci.2012,5,8726-8733.M.D.Stoller,R.S.Ruoff,EnergyEnviron.Sci.2010,3,1294-1301.[12]A.B.Dalton,S.Collins,E.Muñoz,J.M.Razal,V.H.Ebron,J.P.Ferraris,J.N.Coleman,B.G.Kim,R.H.Baughman,Nature2003,423,703-703.[13]Z.Cai,L.Li,J.Ren,L.Qiu,H.Lin,H.Peng,J.Mater.Chem.A2013,1,258-[14]T.Chen,L.Qiu,Z.Yang,H.Peng,Chem.Soc.Rev.2013,42,:[15]J.Ren,L.Li,C.Chen,X.Chen,Z.Cai,L.Qiu,Y.Wang,X.Zhu,H.Peng,Adv.Mater.2013,25,1155-1159.[16]G.Lota,K.Fic,E.Frackowiak,EnergyEnviron.Sci.2011,4,[17]X.Sun,T.Chen,Z.Yang,H.Peng,Acc.Chem.Res.2012,46,539-549.[18]J.Lin,C.Zhang,Z.Yan,Y.Zhu,Z.Peng,R.H.Hauge,D.Nason,M.Tour,NanoLett.2013,13,72-[19]a)H.Peng,X.Sun,F.Cai,X.Chen,Y.Zh