研究与开发合成纤维工业,2023,46(4):20CHINASYNTHETICFIBERINDUSTRY收稿日期:2023-02-27;修改稿收到日期:2023-06-25。作者简介:梁云霞(1993—),女,博士研究生,主要研究方向为碳纳米管织物基柔性储能器件。E-mail:liangyx@mail.dhu.edu.cn。∗通信联系人。E-mail:xgluo@suda.edu.cn。NiCo2O4/碳纳米管纤维织物的制备及电化学性能研究梁云霞1,罗晓刚1,2∗,张扬1,杨利军1,潘亮1,朱美芳1(1.东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室,上海201620;2.苏州大学纺织与服装工程学院现代丝绸国家工程实验室(苏州)纺织行业智能纺织服装柔性器件重点实验室,江苏苏州215123)摘要:采用浮动催化化学气相沉积工艺,结合加捻和针织技术制备碳纳米管纤维织物;经热氧化和酸处理过程得到表面处理后的碳纳米管纤维织物(ACNTFF);通过水热法和热处理制得钴酸镍(NiCo2O4)/ACNTFF织物电极;研究水热反应时间对织物电极的形貌、负载量、导电性、结构和电化学性能的影响。结果表明:NiCo2O4纳米线阵列在水热反应6h的织物表面分布相对均匀;水热反应时间的延长可增加NiCo2O4的负载量;制备的NiCo2O4/ACNTFF具有良好的导电性;水热反应6h的NiCo2O4/ACNTFF电极具有最优综合电化学性能,包括较高的面积比电容(面积比电容为1630.1mF/cm2)、良好的倍率性能(电流密度为50mA/cm2时的电容保持率为70.7%)和良好的循环稳定性(10000次充放电循环后的电容保持率为80.4%)。关键词:碳纳米管纤维织物钴酸镍织物电极电化学性能面积比电容中图分类号:TQ342+.8文献标识码:A文章编号:1001-0041(2023)04-0020-06随着可穿戴电子设备的快速发展,具有良好电化学性能的柔性储能器件备受青睐。在诸多储能器件中,超级电容器因具有高电流密度、长循环寿命、绿色环保等优点而引起广泛关注[1-3]。但要想获得柔性的超级电容器,其各个组件必须是柔性的,特别是电极[4],因此,研究者们开发了各种柔性基底来负载电极材料,其中纤维织物具有轻质、多孔的特点,是构建柔性电极的理想基底[5-6]。在各种电极材料中,过渡金属氧化物具有较高的理论电容,其中钴酸镍(NiCo2O4)具有丰富的电化学活性位点,且导电性优于单金属的镍、钴氧化物而受到广泛关注[7]。然而,NiCo2O4的倍率性能不理想、循环稳定性差,限制了其应用[8-9]。为了解决这一问题,研究者们将NiCo2O4负载在柔性导电基底上以提高其倍率性能[10-13],虽取得了一些进展,但其在高电流密度和长循环周期下的性能都不是很令人满意。作者采用浮动催化化学气相沉积工艺,结...
