基于具孔型Ti3C2Tx的CNT复合纤维电极及性能*

郭子娇，陆 赞

(上海工程技术大学 纺织服装学院，上海 201620)

0 引 言

随着科学技术的发展，便携式和可穿戴设备的兴起，对储能器件的容量、体积和机械性能等方面提出新要求[1-2]。目前，除了人们已经熟知的锂离子电池和电容器外，超级电容器凭借高功率密度、较长的使用寿命和快速的充放电速度等特点被广泛关注[3-4]。而人造皮肤、可穿戴生理监测设备、柔性感应器等可穿戴微电子器件的不断开发，急需具备足够的容量、柔性、以及耐用性的供能装置[5-7]。纤维基超级电容器(FSCs)具有足够的灵活性，一维的结构可以很容易地编织到各种类型的纺织品中，从而在最大限度上提高可穿戴电子设备的舒适性、美观性和可设计性，与此同时还可以确保其稳定的电化学存储性能，显示出可穿戴应用的巨大潜力[8-9]。

目前，用于超级电容器的主流材料有碳基材料(活性炭[10]，碳纳米管(CNT)[11]和石墨烯[12])、导电聚合物[13]、过渡金属氧化物[14]等。碳基材料因为高功率密度、安全性能好、高效的充放电、超长的循环寿命等特点成为最常用的超级电容器电极材料，但是这类材料的高电阻，低电容和有限的能量密度已经渐渐不能满足发展的需要。导电聚合物和过渡金属氧化物具有赝电容特性，所以可以提供高的比电容，但是都存在一定的缺陷。导电聚合物的循环寿命随着充放电时间的增加而变小，而过渡金属氧化物存在较低的导电性和较差的力学性能，限制了它们的应用。因此，开发具有一定的电导率，高的理论电容和良好的循环稳定性的电极材料是目前超级电容器的主要发展方向。……