研究目的
通过开发一种制备PEDOT:PSS/V2O5复合纤维的简单方法并研究其性能,以提升纤维基超级电容器的电化学性能。
研究成果
PEDOT:PSS/30 wt% V2O5复合纤维在有机电解质中展现出优异的电化学性能、高能量密度、良好柔韧性和循环稳定性,使其在可穿戴电子领域极具应用前景。该简易制备方法支持规?;?/p>
研究不足
该方法可能不适用于高V2O5浓度,因为存在聚集问题。纤维的断裂强度较低,限制了直接编织应用。导电性随V2O5添加量的增加而降低。
1:实验设计与方法选择:
研究通过直接向毛细管中注入PEDOT:PSS与V2O5的混合液,经干燥处理制备复合纤维。采用循环伏安法、恒流充放电测试和阻抗谱评估电化学性能。
2:样本选择与数据来源:
样本包括纯PEDOT:PSS纤维及含15 wt%、30 wt%、50 wt% V2O5的复合纤维。数据源自结构表征(SEM、XRD)、电导率测量及电化学测试。
3:实验设备与材料清单:
材料包含异丙醇、丙酮、DMSO、V2O5、EG、Clevios PH1000、PVDF-co-六氟丙烯、EMIMBF4、DMF、H2SO4、PVA;设备包括注射泵、场发射扫描电镜(SU8000)、X射线衍射仪(RIGAKU D/Max-2550PC)、Keithley 2400源表、电化学工作站(CHI 660E)及电池测试系统(CT 2001A)。
4:EG、Clevios PHPVDF-co-六氟丙烯、EMIMBFDMF、H2SOPVA;设备包括注射泵、场发射扫描电镜(SU8000)、X射线衍射仪(RIGAKU D/Max-2550PC)、Keithley 2400源表、电化学工作站(CHI 660E)及电池测试系统(CT 2001A)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:纺丝原液制备、湿法纺丝或毛细管注入、EG处理的纤维后处理、采用水性/有机电解液组装纤维超级电容器及性能测试。
5:数据分析方法:
基于CV和GCD数据,通过标准公式计算比电容、能量密度与功率密度;统计分析包括纤维直径与电导率测量。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
RIGAKU D/Max-2550PC
RIGAKU
Used to obtain XRD patterns of samples using Cu Kα radiation.
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current source meter
Keithley 2400
Keithley
Used for electrical conductivity measurements via van der Pauw method.
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syringe pump
LSP02-1B
Used to apply pressure for injecting polymer solution during wet-spinning process.
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field emission scanning electron microscopy
SU8000
Used to observe the morphology of fibers after sputter coating with gold.
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electrochemical workstation
CHI 660E
CH Instruments Inc.
Used for electrochemical tests including CV, GCD, and EIS.
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battery program controlling test system
CT 2001A
China-Land Co., Ltd
Used for cycling performance measurements.
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