定向加压过滤法制备碳纳米管/聚苯胺纸基复合电极材料及其电化学性能

采用定向加压过滤技术获得直径约为120 mm、厚度约为10μm的碳纳米管/聚苯胺(CNT/PANI)自支撑纸基柔性电极。在电极中CNT均匀弥散分布,PANI均匀地嵌入CNT网络中。PANI为纳米至亚微米级球形颗粒,其负载量最高为2.7 mg·cm^(-2)。PANI负载量为2.2 mg·cm^(-2)的电极的孔隙率为70.33%,密度为0.4 g·cm^(-3),孔面积为67.31 m^(2)·g^(-1)。该电极可紧绕直径为4 mm的玻璃棒数圈而无损伤。该电极在4 mA·cm^(-2)的电流密度条件下,单电极比电容为1.88 F·cm^(-2);在充放电1200次循环过程中,比电容先下降后增大,至900次循环时比电容达到2.41 F·cm^(-2),1200次循环时容量保持率为125.78%;经180°弯折500次后,容量保持率为78.43%。该电极所组装的对称三明治结构超级电容器在5 mA·cm^(-2)的电流密度条件下比电容为0.48 F·cm^(-2),经1000次充放电循环容量保持率为94.3%,能量密度和功率密度分别为213.75 mW·h·cm^(-3)和2163.22 mW·cm^(-3)。