木质素基纳米炭纤维制备与电容性能研究

作     者：李正一 马昌 李晓杰 曹二闯 范庆超 史景利 宋燕 Li Zheng-yi;Ma Chang;Li Xiao-jie;Cao Er-chuang;Fan Qing-chao;Shi Jing-li;Song Yan

作者机构：天津工业大学材料科学与工程学院天津300387 天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津300387 中国科学院山西煤炭化学研究所炭材料重点实验室山西太原030001 

出 版 物：《炭素技术》 (Carbon Techniques)

年 卷 期：2018年第37卷第3期

页      面：11-16页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51502201) 天津市自然科学基金(16JCQNJC06300) 中科院炭材料重点实验开放基金(KLCMKFJJ1708) 

主　　题：碱木质素 静电纺丝 纳米炭纤维 超级电容器 

摘      要：以碱木质素作为炭前驱体,PVP(聚乙烯吡咯烷酮)作为纺丝助剂,通过静电纺丝技术获得初纺纳米纤维,再经过预氧化、炭化过程制备木质素基纳米炭纤维。通过扫描电镜、XRD、XPS和低温氮吸附等手段对纳米炭纤维的结构进行了表征,并进行三电极电化学测试,通过循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行了考察。结果表明:木质素基纳米炭纤维的直径在200~250 nm,比表面积最高达600 m^2/g,纺丝助剂对于纳米炭纤维比表面积的提升和孔结构的调节具有积极的效果,当PVP与木质素的比例为1∶1时,所得纳米炭纤维具有最佳的电容性能,在1 A/g的电流密度下,比电容达到161 F/g。