[01765835]一种高性能超级电容器电极材料--自支撑功能化碳纳米复合材料

本项目成果属于高分子化学领域。超级电容器是一种介于电池和传统电容器之间的新型储能器件,具有比传统电容器更高的能量密度及比普通电池更高的功率密度和更长的循环寿命。随着高性能的电化学超级电容器在移动通讯、信息技术、航天航空和国防科技等领域的不断应用,超级电容器越来越受到人们的关注,特别是环保汽车-电动汽车的出现,大功率的超级电容器更显示了其前所未有的应用前景。项目以材料的结构为导向,将静电纺丝技术、高温碳化及原位反应相结合,发展了高效、规模化的制备方法。以电纺碳纳米纤维（CNF）、3D碳泡沫（CF）、碳化滤纸（CP）及天然植物（PC）为3D自支撑基底,进行了碳纳米管、聚苯胺及二氧化锰等功能化处理,制备了一系列功能化碳纳米复合材料。系统研究了所制备复合材料的电化学性能,创新性地将电纺CNF等复合材料用于组装高性能双电层电容器及赝电容器。 发展的制备功能化碳纳米复合材料的方法简单、高效、快速且通用性强等特点。通过详细的研究材料的结构和性能,阐明了其结构与电化学性能（如比电容量、循环寿命、能量密度、功率密度等）之间的构效关系,为制备高性能超级电容器电极材料提供了新的设计思路。项目成果已经在Journal of Materials Chemistry, Journal of Power Sources等国际权威期刊上发表,获得了广泛的关注,被他人多次正面引用。