纤维型固态超级电容器(FSSC)由于其类似于传统纤维的特性,其在可穿戴储能设备中极具应用潜力。通过液晶(LC)湿法纺丝工艺产生的碳纳米管纤维(CNTF)具有优异的导电性、机械强度和柔韧性。然而,它们固有的“无缺陷”sp2碳表面受到比表面积较低和赝电容位点较少的限制,从而限制了FSSC的直接应用。近日,韩国科学技术研究院Hyeon Su Jeong、Nam Dong Kim、Seung Min Kim报道了用于纤维型固态超级电容器物理化学性能增强的无活性材料连续碳纳米管纤维。
本文要点:
1) 作者开发了具有电化学活性的LC纺丝CNTF,并消除了对后处理或额外活性材料的需求,这源于从具有160 mg mL−1的高浓度LC溶液中湿法纺丝功能化CNT,以及得益于LC相变范围的操纵。
2) 所得到的CNTF具有精细的内部结构,并具有1.9 MS m−1的电导率和0.93 GPa的机械强度。同时,它们具有电能存储能力,即在0.5 A g−1下,比电容为139.4 F g−1,体积电容为192.4 F cm−3。
Hayoung Yu et.al Active Material-Free Continuous Carbon Nanotube Fibers with Unprecedented Enhancement of Physicochemical Properties for Fiber-Type Solid-State Supercapacitors Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202303003