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材料导报 2021年第S02期35卷 470-478页

作者：蒋星宇王洁琼邱琳琳白冰金正飞梅德强杜平凡浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 杭州310018

随着科技的发展与社会的进步,化石能源的弊端日渐显现,人们开始寻求清洁绿色的能源,研发节能高效的能源器件。碳基纤维材料拥有优异的力学、热学以及电化学性能,在新能源的开发利用与能源器件的设计构建中都起到了重要作用。本文主要对... 详细信息

随着科技的发展与社会的进步,化石能源的弊端日渐显现,人们开始寻求清洁绿色的能源,研发节能高效的能源器件。碳基纤维材料拥有优异的力学、热学以及电化学性能,在新能源的开发利用与能源器件的设计构建中都起到了重要作用。本文主要对近年来碳基纤维材料在能量转换器件、能量储存器件以及能源工程中的应用进行综述,介绍了国内外的一些研究成果和最新进展。最后,提出碳基纤维材料在能源领域的应用中存在的问题,并对其未来的发展趋势进行了展望。

关键词：碳基纤维碳纤维碳纳米管纤维石墨烯纤维能源

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碳@镍钴化合物核壳结构纤维的原位构筑与电化学性能研究

碳@镍钴化合物核壳结构纤维的原位构筑与电化学性能研究

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作者：张振渊青岛大学

学位级别：硕士

化石能源的匮乏以及由化石能源大量使用而带来的环境问题日益凸显,因此,发展绿色经济,建设绿色社会,逐步实现“碳达峰”和“碳中和”已成为我国未来发展的重要议题。众所周知,开发高效的能源储存器件与新的清洁能源取代即将枯竭的化石燃... 详细信息

化石能源的匮乏以及由化石能源大量使用而带来的环境问题日益凸显,因此,发展绿色经济,建设绿色社会,逐步实现“碳达峰”和“碳中和”已成为我国未来发展的重要议题。众所周知,开发高效的能源储存器件与新的清洁能源取代即将枯竭的化石燃料,可极大地缓解目前的能源危机和环境污染问题。鉴于此,本论文以碳@镍钴化合物核壳结构纤维为基础,通过设计核壳材料的组分、结构以及制备方法,构筑了碳@镍钴磷化物、碳@镍钴硫化物两种不同的分级核壳结构纤维,并分别探究了核壳结构的制备过程以及材料形貌和组成对其电化学性能的影响,具体内容如下:(1)采用聚多巴胺(PDA)衍生的掺氮碳(NC)层作为界面耦合桥,使一维(1D)的镍钴磷化物(Ni Co-P)纳米线阵列锚定在二维(2D)的碳布(CC)导电基材上,最终形成三维(3D)的分级结构,表示为CC@NC/Ni Co-P。Ni Co-P中的金属离子与NC中的氮物种之间的强烈结合作用不仅显著提高了复合物的稳定性,还改善了其电子传导性。因此,所制备的CC@NC/Ni Co-P电极具有优异的电化学电容性能,包括超高的比容量和优异的倍率性能。组装的非对称超级电容器(ASC)器件可提供28.47 Wh kg的最佳能量密度和出色的循环耐久性。此外,当CC@NC/Ni Co-P作为析氢反应(HER)电催化剂时,其在0.5 M HSO和1 M KOH电解液中都具有低的过电位和小的Tafel斜率。(2)利用静电纺丝、碳化以及原位硫化工艺制备了NiCo/C@NiCoS(CNCS)核壳结构纤维,并通过改变碳化温度控制纤维表面镍钴金属颗粒的尺寸及分布,进而实现对Ni Co S纳米片形貌和负载量的调控。实验结果表明,碳化温度越高,纳米纤维表面的金属颗粒尺寸越大、团聚越严重,硫化后Ni Co S纳米片的尺寸越小、负载量越低。以所制备的CNCS为正极,活化的碳纳米纤维(ACNFs)为负极,组装的ASC器件的比容量在1 A g时为109.1 F g,当功率密度为800 W kg时,其能量密度高达38.73 Wh kg。此外,在5 A g下进行10000次循环充放电后,器件仍具有93.1%的高容量保持率和97.8%的良好库仑效率,显示出优异的循环耐久性。

关键词：碳基纤维镍钴化合物核壳结构超级电容器析氢反应

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导电纤维基柔性超级电容器的研究进展

引用

印染助剂 2023年第1期40卷 7-12页

作者：丁婷徐碧琳罗正鑫桂承杰赵英帅罗晚霞李敏毛庆辉麻伍军南通大学纺织服装学院江苏南通226019

近年来,纤维状超级电容器因为在能量存储和机械灵活性方面的独特优势而成为新兴电子领域的有力竞争者。简要介绍超级电容器的工作原理,重点介绍导电纤维在柔性超级电容器中的应用现状以及金属纤维、碳纤维、碳纳米管纤维和石墨烯纤维,... 详细信息

近年来,纤维状超级电容器因为在能量存储和机械灵活性方面的独特优势而成为新兴电子领域的有力竞争者。简要介绍超级电容器的工作原理,重点介绍导电纤维在柔性超级电容器中的应用现状以及金属纤维、碳纤维、碳纳米管纤维和石墨烯纤维,指出该领域面临的挑战和未来的发展方向,希望能够启发具有不同研究背景的科学家进入这一领域,促进其繁荣和发展,开创一个真正的智能纤维新时代。

关键词：金属纤维碳基纤维柔性超级电容器

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