Ti₃C₂T_x/rGO复合纤维的电化学性能研究

摘要

为了解决Ti₃C₂T_x层间相互作用力不足的问题，制备具有优良电化学性能的电极材料，本文以二维片层结构的碳化钛（Ti₃C₂T_x）和氧化石墨烯（GO）作为原料，采用湿法纺丝技术合成Ti₃C₂T_x/GO纤维，再化学还原制备Ti₃C₂T_x/还原氧化石墨烯（Ti₃C₂T_x/rGO）复合纤维，利用场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜和多功能X射线光电子能谱仪对原料及Ti₃C₂T_x/rGO复合纤维进行表征，并测试其电化学性能。结果表明：当纺丝液注射速度为5 mL/h,凝固浴为乙酸，采用22 G针头时，纺制出的复合纤维具有较好的连续性，纺丝效果最好。当Ti₃C₂T_x与GO的质量比为2∶8时，复合纤维表现出最好的电化学性能，在1 A/cm³电流密度下，体积与电容的比达到426.15 F/cm³,1 000圈循环后电容保持率达59%以上。Ti₃C₂T_x和rGO之间的协同效应和纤维内部褶皱结构为Ti₃C₂T_x/rGO复合纤维提供了良好的电化学性能和传输特性。本试验制备的复合纤维可为高性能电极材料的设计提供理论指导。

关键词

Ti₃C₂T_x / 复合纤维 / 湿法纺丝 / 连续性 / 导电性