【作者】 刘宗怀； 康丽萍； 曹鑫； 卢梦；

【Author】 Liu Zong-Huai;Kang Liping;Cao Xin;Lu Men;School of Materials Science and Engineering, Shaanxi Normal University;

【机构】 陕西师范大学材料科学与工程学院；

【摘要】 由于柔性可穿戴电子产品在弯曲、折叠、压缩、褶皱和拉伸等变形下还能保持稳定的电化学性能,使得其在多功能储能系统方面取得了长足发展^[1]。与其他储能装置相比,柔性储能装置在弯曲、折叠和压缩等条件下必须适应较大应变和形状的破坏,所以其设计和构建会面临更多困难^[2]。本工作首先在氢氧化四甲基胺溶液中（TAAOH）研究了Ti₃C₂T_X的插入和剥离行为,随后向剥离得到的Ti₃C₂T_X纳米层分散液中加入定量石墨烯纳米层（GO）分散液,采用湿法纺丝技术及在HI/CH₃COOH中还原处理得到Ti₃C₂T_X/RGO复合纤维。将Ti₃C₂T_X/RGO复合纤维浸入不同浓度KMnO₄溶液中,最终制得MnO₂/Ti₃C₂T_X/RGO复合纤维电极。制备的MnO₂/Ti₃C₂T_X/RGO复合纤维电极在1 M Na₂SO₄溶液中显示了最大的体积容量(851 F cm^-3)和好的柔性。以MnO₂/Ti₃C₂T_X/RGO复合纤维为正负极,PVA-LiCl作为电解质,组装了具有好的柔性和优异电化学性能水系MnO₂/Ti₃C₂T_X/RGO对称电容器。组装器件在功率密度为8.16 mW cm^-3时的能量密度为2.13 mW h cm^-3,在扫速为20 mA s^-1情况下10000次连续循环后,能够保持大约92%初始质量比电容。同时,组装器件经90°弯曲10000次,其柔性及电容性能没有显著改变,显示组装柔性MnO₂/Ti₃C₂T_X/RGO对称电容器具有高的能量密度和优异的机械性能,在柔性高性能电子设备储能领域具有应用前景。更多还原