PPy/PAN/镀银尼龙纱线状超级电容器的制备及其性能

摘要

为了给智能可穿戴纺织服装配备舒适度高且性能优异的储能装置，以导电镀银尼龙（ANY）纱线为芯纱、静电纺聚丙烯腈（PAN）纳米纤维为包覆层制备包芯纱，再通过原位聚合聚吡咯（PPy）制备得到PPy/PAN/ANY纳米纤维包芯纱电极；分析吡咯的聚合时间对电极结构和性能的影响；并将最佳聚合条件下制备的纱线电极组装成对称型超级电容器，考察其电化学性能。结果表明：随着吡咯聚合时间的增加，纳米纤维表面的聚吡咯粒子逐渐增多并堆积；当吡咯浓度为0.3 mol/L、聚合时间为1.5 h时，得到的PPy/PAN/ANY纱线电极电化学性能最优，在1 mA/cm²的电流密度下，具有326.58 mF/cm²的面积比电容；电流密度为1 m A/cm²时，PPy/PAN/ANY纱线状超级电容器的面积比电容为274.7 mF/cm²，能量密度为0.038 2 mW·h/cm²，功率密度为4.976 mW/cm²，具有良好的柔韧性和优秀的电化学性能，在智能可穿戴纺织品中具有广阔的应用前景。

关键词

柔性超级电容器 / 柔性电极 / 纳米纤维 / 导电镀银尼龙纱线 / 包芯纱 / 聚吡咯