一类基于静电纺丝的超分子碳膜的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一类基于静电纺丝的超分子碳膜的制备方法及应用。利用静电纺丝技术将聚丙烯腈(PAN)与γ

【技术实现步骤摘要】
一类基于静电纺丝的超分子碳膜的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于超分子材料领域，具体涉及一种以聚丙烯腈与γ
‑
CD
‑
MOF作为主要基体材料的超分子碳膜的制备方法和应用。在此技术中，由超分子组装策略所构造的柔性多孔碳膜在电极以及电容器应用中发挥着十分重要的作用。

技术介绍

[0002]超级电容器(SCs)因其在智能纺织品、可穿戴电子、便携式设备、无线充电存储和可植入医疗电子设备等诸多领域的应用而成为研究热点。与电池相比，SCs具有充放电快、功率密度高、循环寿命长等特点。然而，提高SCs的能量密度仍然是一种挑战(对于最好的商用电容器，能量密度约为10Wh kg
‑1)。增大电极材料的电容和拓宽电极材料的电位窗口是提高能量密度的有效手段。而具有有序多孔骨架的材料有利于高电荷转移效率，对于构建具有更高电容的超级电容器具有重要意义。MOFs因其结构有序、比表面积大、具有多孔结构等优点，成为一种很有前途的SCs材料。然而，MOFs导电性有限、化学稳定性差和机械性能差等特点严重限制了其在实际电化学应用中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一类基于静电纺丝的超分子碳膜的制备方法，其特征在于，包括：(1)γ
‑
CD
‑
MOF的制备；(2)静电纺丝超分子碳膜的制备；利用静电纺丝技术将聚丙烯腈与γ
‑
CD
‑
MOF共纺，再将纺丝膜高温碳化，得到柔性多孔超分子碳膜。2.根据权利要求1所述的基于静电纺丝的超分子碳膜的制备方法，其特征在于，γ
‑
CD
‑
MOF的制备方法是，将γ
‑
环糊精(γ
‑
CD)和醋酸钾(KAc)在水中完全溶解，过滤后放置后析出无色晶体，将所得无色晶体经洗涤、干燥得到γ
‑
CD
‑
MOF。3.根据权利要求1所述的基于静电纺丝的超分子碳膜的制备方法，其特征在于，静电纺丝超分子碳膜的制备方法是，将含有γ
‑
CD
‑
MOF的PAN溶液施加到覆有铝箔纸的接收器，控制接收器的转速，从覆盖有铝箔的接收器上收集得到PAN/γ
‑
CD
‑
MOF纳米纤维膜；将得到的PAN/γ
‑
CD
‑
MOF纳米纤维膜经高温煅烧，得到PAN/γ
‑
CD
‑
MOF碳膜。4.根据权利要求2所述的基于静电纺丝的超分子碳膜的制备方法，其特征在于，γ
‑
CD
‑
MOF的具体制备方法是：70℃下，γ
‑
环糊精(γ
‑
CD)和醋酸钾(KAc)在水中完全溶解，接着连续搅拌混合1
‑
2h，然后通过0.45μm水相微孔滤膜过滤，过滤后的溶液在4
‑
25℃放置6
‑
10小时后析出大量无色晶体，过滤后所得无色晶体用乙醇洗涤三次，然后在45℃真空烘箱中干燥8
‑
24小时，得到γ
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：刘育，许文师，陈湧，王丽华，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：