纤维基无机粒子/导电聚合物三维复合材料的可控制备与储能性能研究

项目名称： 纤维基无机粒子/导电聚合物三维复合材料的可控制备与储能性能研究

项目编号： No.51303022

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 赵亚萍

作者单位： 东华大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 为满足低成本高储能柔性超级电容器对电极材料的要求，本项目拟将纳米无机粒子、导电聚合物电化学电容性能和纺织纤维的微结构特质相结合，采用逐层组装、溶胶-凝胶、溶剂热生长与电化学沉积等原位技术，构筑具有分级可控与多孔分布特征的三维连通网络结构复合材料；考察纤维种类和织造结构、无机粒子种类与形态、复合方式等制备条件对复合材料结构与形貌的影响，探讨由纤维、无机粒子、导电聚合物构建的开放空间网络结构形成机理；分析电化学活性物质产生的复合效应及性能耦合机制，阐明复合体系中不同组成、不同复合方式所致的界面效应与离子传输、电子传递之间的关系；研究电极材料的电化学电容行为，揭示复合材料组成成分、制备方法和条件、形态结构和电化学性能间的相关性，为开发与设计高能量密度、高功率密度、长寿命的新型电容器奠定基础，为完善复合材料相关理论提供科学依据。

中文关键词： 导电聚合物；碳纳米材料；纤维；原位技术；柔性超级电容器

英文摘要： In order to satisfy the demand to electrode materials for flexible supercapacitors of low cost and high energy storage，the project will fabricate three-dimensional network composites with a hierarchical controllability and porous distribution characteristics, combining the electrochemical capacitance performance of nanometer inorganic particles and conductive polymers with the microstructural characteristics of the textile fibers, through in-situ methods such as layer-by-layer assembly, sol-gel processing, solvothermal synthesis, electrochemical deposition technique and so on.The preparation conditions, for example, the variety and weaving structure of the textiles, the type and morphology of inorganic particles and complex ways on the structures and morphologies of composite materials will be investigated, and the formation mechanisms of open-space network structures made of fibers, inorganic particles and conductive polymers will be discussed.The composite effects and performance coupling mechanisms produced by electrochemically active substances will be analysized, and the relationships between interface effects due to different compositions, composite modes in the complex systems and ion/electron transportations will be clarified. The electrochemical capacitive behaviors of the electrode materials will be st

英文关键词： Conductive polymer；Carbon nanomaterial；Fibre；Controllable fabrication；Flexbible supercapacitor