一种纺织纤维和聚吡咯纳米线复合超级电容器的制备方法

摘要

本发明属于柔性纤维状超级电容器的制备技术领域，具体为一种基于纺织纤维、碳纳米管（CNT）和聚吡咯（PPy）纳米线制备柔性纤维状超级电容器的方法。本发明采用化学氧化法制备聚吡咯纳米线，并通过超声、滴涂或浸涂等方法将碳纳米管、聚吡咯纳米线混合物附着到纺织纤维上，制备具有良好导电性、柔性、稳定性的复合导电纤维，并将复合纤维作为电极，制备柔性纤维状超级电容器。所制备的超级电容器具有较高的比电容、良好弯曲性能和稳定性。本发明操作简单、成本低，所制备的柔性纤维状超级电容器可以编织成织物或纺织成面料应用于多个领域，如便携式、可穿戴电子产品的电源。

主权项

一种纺织纤维和聚吡咯纳米线复合超级电容器的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：第一，制备聚吡咯纳米线0~10 ℃下将一定量的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和吡咯单体溶解于浓度为0.1~1 mol/L的盐酸中，CTAB和吡咯的浓度分别为1.37*10^‑3~8.23*10^‑2 mol/L和3.61*10^‑5~1.44*10^‑3 mol/L，搅拌1~4小时使单体分散，然后逐滴加入浓度为0.022~1.75 mol/L的过硫酸铵/盐酸溶液，继续搅拌12~36小时，过滤或离心后得黑色沉淀，用大量蒸馏水多次冲洗后在50 ℃烘箱中干燥24小时，得到聚吡咯纳米线；第二，制备结构为碳纳米管、聚吡咯纳米线/纺织纤维的复合导电纤维称取一定量的碳纳米管和聚吡咯纳米线分散到无水乙醇中，超声0.5~2小时混合均匀，得到碳纳米管和聚吡咯纳米线混合分散液；将纺织纤维浸入该混合液中，并超声1~24小时，或者直接将混合液滴涂到纺织纤维上，使碳纳米管和聚吡咯纳米线附着于纺织纤维上，取出纤维并用无水乙醇洗涤3次，室温干燥24小时，得到结构为碳纳米管、聚吡咯纳米线/纺织纤维的复合导电纤维；第三，制备柔性纤维状超级电容器将两根结构为碳纳米管、聚吡咯纳米线/纺织纤维的复合导电纤维分别作为超级电容器的正极和负极，在两极之间涂上电解液，纤维两端涂上银胶引出电路，组装成柔性超级电容器。