静电纺纳米纤维基超级电容器无粘合剂电极材料的研究进展

对高性能超级电容器不断增长的需求促进了无粘合剂电极材料的快速发展。静电纺纳米纤维由于具有良好的柔性、大比表面积、高孔隙率、容易制备等优点引起了研究者们的强烈关注。本文综述了静电纺纳米纤维基无粘合剂电极材料在超级电容器领域的研究进展,阐述了不同材料的设计制备过程和提升电化学性能的诸多方法,并指明了静电纺纳米纤维基超级电容器无粘合剂电极材料的发展机遇与挑战,为性能优异的无粘合剂超级电容器电极材料的进一步开发与应用拓宽了思路。     

碳基超级电容器电极材料的研究进展

超级电容器是近年迅速发展起来的一种新型储能元件,决定超级电容器性能的最重要因素是电极材料。碳材料以其比电容高、循环寿命长和资源丰富等优点,已经成为当前超级电容器电极材料的有力竞争者。用作超级电容器电极的碳材料主要包括活性炭、碳纳米管、石墨烯等。本文详细介绍了超级电容器用碳材料的特点、应用及发展状况,并指出制备具有大比表面积和高导电率的多孔碳是当前碳材料电极的主要研究方向。     

静电纺丝制备石墨烯基复合纳米纤维研究进展

在静电纺丝纳米纤维中加入纳米填料——石墨烯(G),有助于提高纳米纤维的性能,扩展其应用领域。本文综述了近年来国内外静电纺丝制备石墨烯基复合纳米纤维的研究现状,重点介绍了石墨烯与聚酰胺(PA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈(PAN)、二氧化钛(TiO2)等复合纳米纤维制备的研究进展及其在光催化剂、超级电容器、染料敏化太阳能电池(DSSCs)、传感器、生物医学等方面的应用潜力,展望了石墨烯基复合纳米纤维的发展前景。     

胶原蛋白静电纺丝纳米纤维研究进展

由于胶原蛋白静电纺丝纳米纤维具有胶原蛋白的生物活性以及纳米结构材料的优异性能,其在生物医学领域的研究和应用开发取得了非常大的进展。本文首先综述了胶原蛋白静电纺丝纳米纤维的研究现状,讨论了胶原蛋白静电纺丝纳米纤维在组织工程、止血及伤口愈合、载药和防粘连等生物医学领域的应用,最后针对胶原蛋白静电纺丝纳米纤维存在的问题及其未来的发展方向进行了展望。     

静电纺丝制备碳纳米管基复合纳米纤维的研究进展

碳纳米管(CNTs)作为增强材料与聚合物复合制成纳米纤维,有助于提高纳米纤维性能,扩展其应用领域。本文综述了近年来国内外静电纺丝制备CNTs基复合纳米纤维的研究现状,重点介绍了CNTs/PAN复合纳米纤维、CNTs/PANI/PEO复合纳米纤维、CNTs/PVA复合纳米纤维、CNTs/PA复合纳米纤维、CNTs/TiO2复合纳米纤维的研究进展及其在纳米传感器、电磁干扰、超级电容器、染料敏化太阳能电池(DSSCs)、组织工程支架、药物控制释放等方面的应用潜力,展望了CNTs基复合纳米纤维的发展前景。     

静电纺丝纳米纤维基凝胶聚合物电解质的研究进展

凝胶聚合物电解质(GPEs)可以解决传统电池的漏液问题和低能量密度问题,提高电池的安全性能,使电池轻便化,薄型化和外形多样化。静电纺丝技术可以控制纤维的直径和孔隙率,平衡GPEs离子电导率和力学性能,实现两者的共同提高,引起众多学者的研究兴趣。重点对聚偏氟乙烯(PVDF)电纺膜基凝胶聚合物电解质和聚丙烯腈(PAN)电纺膜基凝胶聚合物电解质的制备工艺和性能的研究进展进行了介绍,并对静电纺丝纳米纤维基凝胶聚合物电解质存在的问题和研究方向进行了探讨。     

碳基三维自支撑超级电容器电极材料研究进展

自支撑电极材料在超级电容器中有着广泛的应用. 碳材料具有结构多样、来源丰富、价格低廉以及性能稳定等优点,是构建三维自支撑电极材料的首选基底材料. 本文结合作者课题组的研究工作,从“由上而下”和“由下而上”两个方面,概述了设计、制备三维自支撑电极材料的常用方法及材料的电容性能,希望对开发利用天然可再生资源,制备高性能的自支撑电极材料及其在超级电容器材料中的应用有所帮助.     

电化学超级电容器电极材料的研究进展

回顾了电化学超级电容器电极材料的研究进展，并对不同电极材料的储能原理和性能特点进行了简要的阐述。参考文献29篇。     

纳米纤维素基超级电容器的研究进展

不可再生能源的快速消耗和可再生能源的低功率转换效率以及分散的能源生产,迫使人类将注意力集中在基于绿色和可持续资源的电化学储能（EES）设备,如超级电容器。纳米纤维素（NC）因其独特的结构和性能,如高比模量、在大多数溶剂中的优异稳定性、低毒性和天然丰度,成为一种可持续发展的纳米材料。低成本和简单的合成技术进一步使NC成为...     

超级电容器用细菌纤维素基电极材料

超级电容器由于能提供比电池更高的功率密度,比传统电容器更高的能量密度而备受关注。但目前其应用仍存在能量密度低的问题。碳材料、金属氧化物和导电聚合物是常见的三种超级电容器电极材料,而其中不同形式碳材料是电容器中研究和应用最广泛的电极材料。细菌纤维素是由细菌分泌产生的具有一定纳米级孔径分布的多孔生物材料,具有高强度和模量、高孔隙率、极好的尺寸和热稳定性的特性。以细菌纤维素为原料制备电极材料是近年来超级电容器领域的热点研究方向之一。本文以细菌纤维素基电极材料的种类、制备方法和性能为线索,综述了国内外细菌纤维素基超级电容器电极材料的研究进展,并归纳总结了电极材料最优的形态和制备方法,进一步对该类电极材料的发展趋势进行了展望。     

石墨烯基电极材料在柔性全固态超级电容器中的研究进展

随着电子产品向着智能化、微型化和便携化的方向发展,亟需发展与之匹配的高效柔性储能器件。 超级电容器由于功率密度高、循环寿命长、安全无污染、易于实现其柔性化等特点,近年来引起人们的广泛关注。 石墨烯材料具有极高的比表面积、优异的电化学性能和良好的机械稳定性,被广泛作为柔性全固态超级电容器的电极材料。 本文简要介绍了石墨烯电极材料的制备方法,并总结了其在柔性全固态超级电容器中的最新研究进展,探讨了其发展前景和面临的挑战。     

静电纺丝纳米纤维在膜分离中的研究进展

静电纺丝纳米纤维由于自身独特的结构和优越的性能,已经引起人们的广泛关注,尤其是在能源、环境等领域中的应用具有潜在的价值。当前,静电纺丝纳米纤维在膜分离方面的研究及应用已经成为新材料功能化的热点之一。静电纺丝纳米纤维在膜分离领域,尤其在水处理、亲和膜分离和空气过滤方面,可以有效的提高分离效率,降低过程中的能耗,使得膜分离技术能够得到更广泛的应用。本文介绍了其在水处理、亲和膜分离和空气过滤等方面的最新研究进展,最后指出了尚待解决的问题,并对其未来做了展望。     

静电纺丝法制备纳米抗菌纤维的研究进展

纳米抗菌材料是防止细菌等致病微生物对人们生产、生活的破坏而发展起来的一类新型材料.在纳米抗菌材料的众多制备方法中,静电纺丝是一种成本低,工艺可控的技术,制备的纳米纤维具有比表面积大、孔隙率高、纤维均匀等特点.本文作者首先简述了静电纺丝技术以及该技术制备纳米抗菌纤维材料的特点;接着按照菌剂种类不同,对静电纺丝技术制备的抗菌纤维材料进行归类,将其分为无机抗菌纤维材料、天然抗菌纤维材料和复合抗菌纤维材料3类,并对其研究进展进行了评述;最后对静电纺丝技术制备纳米抗菌纤维的研究现状进行了总结与展望.     

高性能碳基与过渡金属化合物基超级电容器电极材料的研究进展

超级电容器因其在电动车和便携式设备上巨大的应用潜力而受到广泛关注. 电极材料是超级电容器的关键组成部分, 决定了超级电容器性能的好坏. 近来大量研究以碳材料和过渡金属化合物作为电极材料. 然而, 碳材料电容值极小与过渡金属化合物导电性和稳定性差, 极大地限制了它们在超级电容器中的应用. 本综述重点介绍了我们课题组近年来在设计、可控制备及优化碳材料与过渡金属氧/氮化物电容性能的相关研究工作, 并讨论了材料构效关系及其调控机理. 最后对碳材料和过渡金属化合物作为电极材料的日后研究进行了展望.     

静电纺丝制备聚氧化乙烯复合纳米纤维的研究进展

聚氧化乙烯(PEO)是一种多功能的水溶性聚合物,因其良好的水溶性、低毒性、容易制备等优点而广泛应用于各种领域。本文综述了近年来国内外静电纺丝制备聚氧化乙烯复合纳米纤维的研究现状,重点介绍了CS/PEO复合纳米纤维、PANi/PEO复合纳米纤维、SA/PEO复合纳米纤维、Cellulose/PEO复合纳米纤维、MEH-PPV/PEO复合纳米纤维的研究进展及其在传感器、组织工程支架、过滤材料、医学领域的外伤敷料、电磁屏蔽材料领域的应用,分析了其潜在的应用领域,展望了聚氧化乙烯复合纳米纤维的发展前景。     

静电纺丝法制备纤维素纳米纤维的研究进展

纤维素纳米纤维很好的结合了纤维素的重要属性和纳米材料的各项特性,但纤维素大分子之间存在大量氢键,使得纤维素较难溶于普通溶剂,导致通过静电纺丝法直接制备纤维素纳米纤维具有一定的难度.而先采用静电纺丝法制备纤维素衍生物纳米纤维,再对纤维素衍生物纳米纤维进行水解也是制备纤维素纳米纤维的一种有效方法.本文对近年来这两种纤维素纳米纤维制备方法的研究进行了综述,并对静电纺制备纤维素纳米纤维的发展前景做出了展望.     

静电纺丝制备二氧化钛复合纳米纤维的研究进展

纳米二氧化钛作为光催化剂与聚合物复合制成纳米纤维,在污水处理、光伏电池、传感器、锂离子电池等领域具有广泛的应用潜力。本文综述了近年来国内外静电纺丝制备二氧化钛纳米纤维的研究现状,重点介绍了不同类型二氧化钛纳米纤维的制备以及贵金属沉积、离子掺杂、半导体复合和表面光敏化等方法对二氧化钛纳米纤维的改性,展望了二氧化钛纳米纤维的发展前景。     

磁控溅射改性医用静电纺丝纳米纤维的研究进展

静电纺丝纳米纤维具有纳米尺度纤维结构、高比表面积和高孔隙率,能够仿生天然细胞外基质结构,在生物医用领域显示出巨大应用前景.磁控溅射作为一种新兴的表面处理技术,是一种低温高速溅射技术,可在不改变基材内部结构的前提下,对纤维材料表面进行功能改性.近几年,磁控溅射技术已在医用纳米纤维膜抗菌和生物相容改性、骨组织修复以及人工血...     

柔性超级电容器电极材料与器件研究进展

超级电容器,也称电化学电容器,它具有比锂离子电池更高的功率密度和更长的循环寿命,与此同时,其能量密度也高于传统的电介质电容器,因此成为了一类具有很大应用前景的能量储存设备。随着人们对智能电子设备性能要求的提高,各类柔性可穿戴电子设备相继出现,柔性超级电容器作为一类便携式能量储存设备也受到了许多研究者的关注。在持续的研究中,二维平面结构的柔性超级电容器得到较大发展并日益成熟,与此同时,随着对柔性电子设备可穿戴性能要求的提高,一维纤维结构的柔性超级电容器应运而生,并且得到了初步发展。本文首先介绍了超级电容器的储能原理和重要性能的评估方法;接着,重点概述了二维平面结构和一维纤维结构两类柔性超级电容器器件结构和电极材料的研究进展;最后,总结了两类柔性超级电容器仍然存在并亟待解决的问题以及未来发展所面临的关键技术挑战,期望能为柔性超级电容器的研究提供参考和借鉴。     

单壁碳纳米管用做超级电容器的电极材料

摘要本文研究了采用电弧放电法大规模合成的单壁碳纳米管（SWNT）用作超级电容器电极材料的电化学性能。N₂吸脱附测试表明SWNT既有发达的微孔，又有发达的中孔，其比表面为435 m².g^-1。由于既有双电层电容，又有表面官能团产生的准电容，采用浓硝酸处理后的单壁碳纳米管在水相电解液中的比电容达到105 F/g。基于SWNT的超级电容器也有着良好的充放电可逆性和循环稳定性。