全固态MnO2@CNT/MXene纤维超级电容器的制备与性能研究

Preparation and properties of all-solid-state MnO2@CNT/MXene fiber based supercapacitor

陆赞 ¹胡春兰 ²蒋宇宸 ²郭子娇 ²吴良华³

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作者信息

1. 上海工程技术大学纺织服装学院,上海201620;浙江三元纺织有限公司,浙江萧山 311221
2. 上海工程技术大学纺织服装学院,上海201620
3. 浙江三元纺织有限公司,浙江萧山 311221
折叠

摘要

利用氯磺酸共混碳纳米管与过渡金属碳化物MXene形成液晶态纺丝液,通过湿法纺丝技术制备CNT/MX-ene 复合纤维,分别使用电化学沉积法及水热法在复合纤维表面沉积二氧化锰(MnO2),制备MnO2@CNT/MXene复合纤维,纤维用固态电解质封装成为柔性超级电容器.结果表明,电化学沉积较水热法沉积的纤维超级电容器具有更高的体积比电容,在1 A/cm3的电流密度下的比电容约为97.5 F/cm3,在循环充放电2 500次后,最终电容保持率约为原有的74.5％.

Abstract

The combination of one-dimensional carbon nanotubes and two-dimensional transition metal carbon/nitride(MXene),using the electrochemical deposition method and the hydrothermal method to de-posit manganese dioxide(MnO2)on the surface of the composite fiber.The results indicated that the fiber supercapacitor deposited by electrochemical deposition has a higher volumetric specific capacitance than the fiber supercapacitor deposited by hydrothermal method.The specific capacitance at a current density of 1 A/cm3 is about 97.5 F/cm3.After 2 500 cycles of charging and discharging,its final capacitance retention rate is about 74.5％of the original.

关键词

过渡金属碳化物/碳纳米管/二氧化锰/超级电容器/复合纤维

Key words

transition metal carbide/carbon nanotube/manganese dioxide/supercapacitor/composite fiber

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基金项目

国家自然科学基金青年基金项目(52003152)

出版年

2024

应用化工

陕西省石油化工研究设计院　陕西省化工学会

应用化工

CSTPCD北大核心

影响因子：0.411

ISSN：1671-3206

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