石墨烯/导电聚合物皮芯纳米纤维膜的可控制备及其柔性超级电容器性能研究

基本信息
批准号:21704035
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:黄云鹏
学科分类:
依托单位:江苏大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:连加彪,杨石榴,颜佳,刘津媛,张大伟,徐乐,崔芬
关键词:
石墨烯柔性超级电容器皮芯纳米纤维界面诱导自组装导电聚合物
结项摘要

Conducting polymer nanofibrous films with low density, high specific surface area and excellent pseudo-capacitive properties show great potential in the field of flexible supercapacitor electrodes. Unfortunately, the low mechanical strength and poor electrochemical stability severely hamper their wide applications. Therefore, under the templating of coaxial electrospun conducting polymer nanofibers, conducting polymer/graphene core-sheath nanofibrous films with unique graphene-wrap-fiber nanostructures are proposed to be prepared in this project for all-solid-state flexible supercapacitors through interface-induced self-assembly strategy and template removal technic. It is expected that this technology could simultaneously improve the electrical conductivity, mechanical properties and electrochemical stability of conducting polymer nanofibrous films. This project will start with the structure design and surface modification of conducting polymer coaxial nanofiber template, and will focus on the exploration of the interface-induced self-assembly mechanism. Furthermore, the relationship between the preparation, structure/morphology and electrochemical performance of the as-prepared composite nanofibrous films will be thoroughly explored. Through the implementation of this project, it is expect to provide useful reference and database for the design and development of conducting polymer-based electrodes for high performance flexible supercapacitors.

具有质轻、高比表面积和高赝电容性能的导电聚合物纳米纤维膜在柔性超级电容器电极材料领域具有广阔的应用前景,然而,目前导电聚合物普遍存在强度低、电化学稳定性差等问题。本项目拟以导电聚合物同轴纳米纤维膜为构筑模板,利用界面诱导自组装法结合模板去除工艺实现石墨烯在导电聚合物纳米纤维表面的可控均匀包覆,以期获得导电性、力学性能和电化学稳定性三重提升的、且具有不同纤维取向度的石墨烯/导电聚合物皮芯纳米纤维膜,并将其应用于柔性全固态超级电容器的研究。本项目将围绕同轴纳米纤维模板的结构设计与界面调控展开,着重探索氧化石墨烯在同轴纳米纤维上的界面诱导自组装机理与调控机制,并建立相关物理模型。系统研究复合纳米纤维膜的结构、形态和表界面性质等因素对柔性超级电容器性能的影响规律,为结构-性能一体化的新型导电聚合物基柔性超级电容器电极材料的研发和应用奠定理论和实践基础。

项目摘要

开发具有良好导电性、高力学性能和优异电化学性能的柔性电极材料对于柔性超级电容器的研究具有极其重要的价值。针对聚合物基柔性储能电极材料,尤其是静电纺纳米纤维电极材料普遍存在的导电性偏低、电化学活性偏少等关键问题,本项目从柔性基底的导电功能化和赝电容材料的纳米多级结构构筑出发,着重开展了导电聚合物复合海绵的可控制备及具有多级结构的双金属氧/硫化物复合纳米纤维材料的可控构筑及其在新能源方面的应用基础研究,主要研究成果如下:(1)发展了电纺纳米纤维的高性能化和多功能化新策略,获得了兼具高导电性、高比表面积和高电化学稳定性的纳米纤维基储能电极材料;(2)实现了导电高分子均匀包裹的聚合物基柔性复合电极材料的可控制备,并探索了其在高性能柔性新能源器件中的应用;(3)发展了具有新奇多级纳米结构的双金属氧/硫化物的可控构筑策略,获得了高电子/离子传输,高比表面积/多活性位点和高力学弹性/稳定性的柔性电极材料,并实现了其在高性能电化学储能领域的应用。本项目取得的研究成果为构筑新一代低成本、高性能的聚合物基柔性超级电容器电极奠定坚实的理论与实践基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190411-143
发表时间:2020
3

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

DOI:10.13692/ j.cnki.gywsy z yb.2016.03.002
发表时间:2016
4

内质网应激在抗肿瘤治疗中的作用及研究进展

内质网应激在抗肿瘤治疗中的作用及研究进展

DOI:10.3969/j.issn.1001-1978.2021.12.004
发表时间:2021
5

上转换纳米材料在光动力疗法中的研究进展

上转换纳米材料在光动力疗法中的研究进展

DOI:
发表时间:2017

黄云鹏的其他基金

批准号:31700883
批准年份:2017
资助金额:10.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

微流控芯片技术制备石墨烯纤维及其柔性超级电容器的性能研究

批准号:21805273
批准年份:2018
负责人:周锋
学科分类:B0905
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

石墨烯基复合无纺布的可控组装及其柔性超级电容器研究

批准号:21905133
批准年份:2019
负责人:黄铁骑
学科分类:B0905
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
3

硼与卤素共掺杂的核-壳结构柔性石墨烯纤维超级电容器的制备及其性能研究

批准号:51602358
批准年份:2016
负责人:孟玉宁
学科分类:E0208
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

石墨烯/导电聚合物复合纤维组装体的可控制备及其电容性能研究

批准号:21805003
批准年份:2018
负责人:周琴琴
学科分类:B0905
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目