可重排聚酰亚胺基碳纳米纤维的制备与电化学性能

摘要

为了开发具有可持续环境友好型超级电容器储能装置，本文以自制的9,9’-双[4-（4-硝基-3-羟基苯氧基）苯基]芴（BAHPPF）和均苯四甲酸二酐（PMDA）为单体，采用低温缩聚反应制备聚酰胺酸（PAA）溶液，再通过静电纺丝技术制备出PAA纳米纤维。之后，经热酰亚胺化、热重排以及碳化处理制得可重排聚酰亚胺基碳纳米纤维（RPICNFs）。采用红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析、X射线衍射、拉曼光谱、氮吸附和电化学性能测试等手段研究PAA溶液质量分数和碳化温度对RPICNFs的微观结构和电化学性能的影响。实验结果表明，当PAA溶液质量分数为25%、碳化温度为800℃时，制备的RPICNF-800-25试样表现出611.06 m²/g的比表面积和0.391 cm³/g的孔体积。当电流密度为0.5 A/g时，RPICNF-800-25的比电容达到171.3 F/g，且在10 A/g时仍保持初始电容的70%，具有较好的倍率性能。

关键词

聚酰亚胺 / 可重排 / 碳纳米纤维 / 电化学性能