【技术实现步骤摘要】
基于纳米纤维纱的PAN-GO/PEDOT:PSS超级电容器电极材料及其制备方法
本专利技术涉及超级电容器领域，具体涉及一种基于基于静电纺纳米纤维纱的PAN-GO/PEDOT:PSS超级电容器电极材料及其制备方法。
技术介绍
伴随着社会经济的快速发展以及人口的急剧增长，资源和能源的日渐短缺以及生态环境的日益恶化成为了当今亟待解决的问题。因此各种省能源技术、洁净可再生的新能源技术以及环境技术的开发和利用受到了更为广泛地关注，如电动汽车、风能、太阳能、潮汐能等。不管是电动汽车行业的发展还是二次能源的利用，寻找合适的储能装置是其中至关重要的环节。铅酸、镍氢、锂离子等新型电池可以提供一个可靠的能量储存方案，具有能量密度相对较大的特点，并且已经在很多领域中广泛使用。然而，化学电池是通过电化学反应，产生法拉第电荷转移来储存电荷的，使用寿命较短，并且受温度影响较大，同时，大电流会影响这些电池的寿命，因此，对于要求大功率体系中长寿命、高可靠性的某些应用，这些基于化学反应的电池就显出种种不足。于是，超级电容器应运而生。超级电容器作为功率补偿和能量存储装置，其储存电量的多少表现为电容法...
【技术保护点】
1.一种基于纳米纤维纱的PAN‑GO/PEDOT:PSS超级电容器电极材料，其特征在于：包括皮层和芯层，皮层沿芯层轴向加捻形成包芯纱结构，所述的皮层为PAN纳米纤维和氧化石墨烯，芯层为导电棉纱，皮层表面附着有导电聚合物PEDOT:PSS颗粒。
【技术特征摘要】
1.一种基于纳米纤维纱的PAN-GO/PEDOT:PSS超级电容器电极材料，其特征在于：包括皮层和芯层，皮层沿芯层轴向加捻形成包芯纱结构，所述的皮层为PAN纳米纤维和氧化石墨烯，芯层为导电棉纱，皮层表面附着有导电聚合物PEDOT:PSS颗粒。2.根据权利要求1所述的基于纳米纤维纱的PAN-GO/PEDOT:PSS超级电容器电极材料，其特征在于：所述的导电棉纱为镀镍导电棉纱，镀镍导电棉纱的镍层厚度为1.80微米~2.60微米，皮层的纳米纤维直径为0.90微米～1.10微米。3.根据权利要求1-2任一项所述的基于纳米纤维纱的PAN-GO/PEDOT:PSS超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）制备镀镍导电棉纱：将棉纱置于化学电镀液中，处理2-8h得到镀镍导电棉纱；（2）制备纺丝溶液：称量氧化石墨烯，加入到N,N-二甲基甲酰胺溶剂里，室温下超声振荡12~24h得到分散开来的氧化石墨烯溶液；接着称量聚丙烯腈（PAN）粉末，加入到之前分散开来的氧化石墨烯溶液中，在磁力搅拌的条件下，65~70℃的环境下加热2h，形成纺丝液；（3）搭建静电纺丝装置，将步骤（1）制备的镀镍导电棉纱的两端被固定在静电纺丝装置的电机上，将PAN纳米纤维和氧化石墨烯通过静电纺丝卷绕在镀镍导电棉纱上获得PAN-GO纳米纤维包芯纱；（4）制备30~50mmol/L的3,4-乙烯二氧噻吩和30~50mmol/L聚苯乙烯磺酸盐的混合三氯甲烷溶液；再将步骤（2）中所得的PAN纳米纤维包芯纱放入混合三氯甲烷溶液中充分浸泡10~30min后；最后，最后，用胶头滴管取浓度为50~75mmol/L的三氯化铁的乙醇溶液置于混合三氯甲烷溶液中的纱线上，在20~25℃的温度下，反应6~72h将纱线取出、晾干，得到PAN-GO/PEDOT:PSS超级电容器电极材料。4.根据权利要求4所述的基于纳米纤维纱的PAN-GO/PEDOT:PSS超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的制备导电棉纱包括以下步骤：a、棉纱除杂，用0.20~0.25mol/L的NaOH水溶液在80℃加热条件下浸泡棉纱30~60min，然后在50℃的条件下干燥5~10min得到干燥的...
【专利技术属性】
技术研发人员：何建新，孙显强，邵伟力，刘凡，崔世忠，胡宝继，佑晓露，南楠，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41
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