橡胶木纤维素纳米纤丝/二氧化锰/碳纳米管柔性电极材料的制备及表征

作者：郑丁源; 岳金权; 岳大然; 李梦扬; 张显权^*

来源：生物质化学工程, 2019, 53(06): 1-8.

• 橡胶木
• 纤维素纳米纤丝
• 二氧化锰
• 碳纳米管
• 柔性电极材料

以橡胶木为原料,通过化学处理得到橡胶木纯化纤维素(PCF),在此基础上通过高速剪切结合超声波处理制备得到纤维素纳米纤丝(CNF)。通过单相合成法制备二氧化锰(MnO2)纳米片。以CNF为结构支撑体,MnO2纳米片和碳纳米管(CNTs)作为活性电极物质,通过真空抽滤的方式制备CNF/MnO2/CNTs柔性电极材料。采用多种手段对CNF、MnO2以及电极材料的结构性能进行表征,并测试了电极材料的电化学性能。结构性能表征结果表明:CNF的直径为3～10 nm,具有大的长径比,是很好的结构支撑体,CNF为纤维素Ⅰ型结构;MnO2纳米片为片层花瓣状结构,晶型为δ型。电化学性能测试结果表明:在扫描速率为50 mV/s时电极材料的比电容值为78.45 F/g,在电流密度为0.1 A/g时的电极材料比电容值为97.02 F/g,在低频区时,交流阻抗(EIS)曲线的直线部分斜率较大,表明电极材料具有良好的电容特性,在200次充放电循环测试过程中,电极材料的电容保留率始终维持在99%左右,表明该电极材料具有良好的电化学性能并且具有一定的柔性变形能力,可用作超级电容器的电极材料。

• 单位
  东北林业大学; 海南大学