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共轭静电纺丝制备多孔聚合物发光纳米纤维膜用于柔性传感器和超级电容

 
发布日期:2015-12-24
 
    随着化石能源的日益消耗,能源危机日益凸显。为了应对能源问题人们开始寻求新的能源,与此同时新的储能器件也受到人们的关注。超级电容器作为大功率电源凭借着其充放电速度快、功率密度高、使用寿命长等优异性能而倍受关注。然而,超级电容器由于其较低的能量密度,而很少有被单独使用或者大量应用在我们的日常生活中。因此,如何提高其能量密度便成了扩大超级电容器应用范围的关键。其中,提高其比容量是提高能量密度的有效方法之一。碳材料是一种常用的电极材料,由于它具有表面积大、导电性好等优点,从而具备很好的稳定性和倍率性能,但其最大的缺点就是容量较低。如何提高超级电容的性能一直也是相关研究工作者探索的重要方向。
    南昌大学和德国伍珀塔尔大学陈义旺教授和Ullrich Scherf教授通过共轭静电纺丝法制备多孔聚合物/聚乳酸得到具有高孔隙率和比表面积的发光静电纺丝纳米纤维膜材料。
    这种电纺丝纳米纤维膜可用作高灵敏度的柔性传感器来检测硝基芳香化合物和有氧化性金属离子。同时,采用4-碘苯功能化的石墨烯作为模板,在其表面生长共轭聚合物,得到具有三明治结构的石墨烯/共轭聚合物二维多孔材料。将这种富碳的石墨烯/共轭聚合物碳化,可得到具有片状结构的二维多孔碳材料。这种基于石墨烯的二维多孔碳材料具有高比表面积和导电率,将其作为超级电容器的电极材料能有效的提高电荷的传输,离子的抽取和注入从而有效的提高超级电容器的性能。
    该技术的突破不仅提高超级电容器的性能,还为构建高性能电化学储能器件提供了一个全新的视角,并有望得到广泛应用。
 
 
 

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