甲殼素/碳納米管復合電極的制備及其性能

編號：CPJS05481

篇名：甲殼素/碳納米管復合電極的制備及其性能

作者：楊靜云 ;楊闖 ;李大綱

關鍵詞： 甲殼素納米纖維 碳納米管 復合電極 力學性能 電化學性能

機構(gòu)： 南京林業(yè)大學材料科學與工程學院,南京210037

摘要： 介紹了一種簡單、新穎、環(huán)保的制備甲殼素/多壁碳納米管復合電極的工藝方法。先利用一次研磨法制備出甲殼素納米纖維（CNFs）,纖維直徑分布在10~30 nm之間;然后使用十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）作為多壁碳納米管的分散劑,通過超聲混合法制備CNFs/碳納米管（CNTs）復合電極;再使用掃描電鏡、力學試驗機、四探針、熱機械分析儀、電化學工作站等對材料性能進行測試。結(jié)果表明,CNFs/CNTs復合薄膜內(nèi)部纖維相互交織,呈現(xiàn)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在此復合物中,甲殼素起到了增強力學性能和抑制碳納米管團聚的作用,力學性能隨著碳納米管含量的增加而降低,拉伸強度和楊氏模量低至46.23 MPa和1.18 GPa,相比于甲殼素純膜（113.48 MPa和3.72 GPa）分別減少了59.3%和68.3%。熱膨脹系數(shù)從2.84×10-5m/K降至3.42×10-6m/K,僅有甲殼素純膜的12%。CNFs/CNTs復合材料的電導率（1 471.9 S/m）顯著提高且電化學性能優(yōu)異,電容量在經(jīng)過1 000次充放電循環(huán)之后依然保持在99%以上,在掃描速率為10 m V/s時,復合薄膜的電容量達到48.1 F/g。制得的柔性電極材料,成本低廉且環(huán)保,今后在便攜可折疊裝置和固態(tài)超級電容器電極方面均具有巨大的應用潛力。