沥青/聚丙烯腈复合纳米炭纤维无纺布的制备及其电容性能
来源期刊：新型炭材料2021年第1期
论文作者：贺怡婷 李肖 杨桃 田晓冬 徐晓彤 宋燕 刘占军
文章页码：227 - 234
关键词：沥青;聚丙烯腈;静电纺丝;纳米炭纤维无纺布;超级电容器;
摘 要：通过在聚丙烯腈（PAN）溶液中添加沥青,经静电纺丝、不熔化和炭化处理后,制备出沥青/聚丙烯腈复合纳米炭纤维无纺布。结果表明,沥青的加入,不仅减小了所制纳米炭纤维的直径、提高了其导电性,而且还增大了纳米炭纤维的比表面积、扩大了孔径分布,有效地改善了纳米炭纤维的容量和倍率性能。当沥青与PAN的质量比为1∶1.5时,所得纳米炭纤维在低电流密度（0.1 A g–1）时的比容量为219 F g–1,其比容量是纯PAN基纳米炭纤维的1.38倍。当电流密度提高到50 A g–1时,样品的容量保持率可达到69.4%（纯PAN基纳米炭纤维的容量保持率仅为42.8%）。将样品组装为对称超级电容器后,其功率密度和能量密度分别可达14.8 k W kg–1和4.8 Wh kg–1,容量保持率在20 000次循环后可达94.1%。
贺怡婷1,2，李肖1,2，杨桃1,2，田晓冬1，徐晓彤1,2，宋燕1，刘占军1
1. 中国科学院炭材料重点实验室中国科学院山西煤炭化学研究所2. 中国科学院大学材料与光电研究中心
摘 要：通过在聚丙烯腈（PAN）溶液中添加沥青,经静电纺丝、不熔化和炭化处理后,制备出沥青/聚丙烯腈复合纳米炭纤维无纺布。结果表明,沥青的加入,不仅减小了所制纳米炭纤维的直径、提高了其导电性,而且还增大了纳米炭纤维的比表面积、扩大了孔径分布,有效地改善了纳米炭纤维的容量和倍率性能。当沥青与PAN的质量比为1∶1.5时,所得纳米炭纤维在低电流密度（0.1 A g–1）时的比容量为219 F g–1,其比容量是纯PAN基纳米炭纤维的1.38倍。当电流密度提高到50 A g–1时,样品的容量保持率可达到69.4%（纯PAN基纳米炭纤维的容量保持率仅为42.8%）。将样品组装为对称超级电容器后,其功率密度和能量密度分别可达14.8 k W kg–1和4.8 Wh kg–1,容量保持率在20 000次循环后可达94.1%。
关键词：沥青;聚丙烯腈;静电纺丝;纳米炭纤维无纺布;超级电容器;
