基于MXene/芳纶纳米纤维柔性自支撑电极的构建及其在超级电容器中的应用

作     者：王思凡 郭雪 张钰欣 魏取福 

作者机构：江南大学生态纺织教育部重点实验室 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：江苏省自然科学基金项目(BK20180628) 

主　　题：芳纶纳米纤维 MXene 纤维增强 柔性自支撑 全固态超级电容器 

摘      要：随着可穿戴电子产品的微型化发展，开发轻柔、灵活、体积小、能量密度高的柔性储能器件成为了研究的热点。以芳纶纳米纤维（ANF）作为纤维增强以及柱撑材料，采用真空抽滤的方法制备了MXene/ANF柔性自支撑电极，避免引入集流体和黏合剂等“死体积，并将其组装成全固态对称超级电容器。随着ANF含量增加至15%，MXene/ANF自支撑电极的力学性能增加至151.5 MPa，而电导率降低至1371.1 S/cm，在1 A/g的电流密度下表现出432.7 F/g的高比电容。组装的柔性对称全固态超级电容器的能量密度为25.7 Wh/kg，对应的功率密度为523.1 W/kg，具有优异的柔韧性和长循环寿命（10000周次循环充放电后，电容保持率为88.9%）。因此，基于MXene/ANF柔性自支撑超级电容器在可穿戴电子领域具有潜在应用价值。