聚苯胺-玉米苞叶纤维复合材料基柔性自支撑电极的制备及其电化学性能

为满足可穿戴电子设备日益提升的要求,低成本、高性能柔性超级电容器成为研究的热点.在玉米苞叶纤维(CHF)基材表面原位生长聚苯胺(PANI),继而以聚乙烯醇/硫酸(PVA/H2SO4)作为凝胶,通过简单的冻融法制备聚苯胺-玉米苞叶纤维柔性自支撑电极(PANI-CHF-GEL).PANI-CHF-GEL显示出优异的力学性能(断裂强度为259 kPa,断裂伸长率为121％)和较好的韧性(断裂能为0.167 MJ·cm?3).采用PVA/H2SO4凝胶作为电解质组装得到的PANI-CHF-GEL//PANI-CHF-GEL对称固态超级电容器具有优越的电化学储能性能:在3.00 mA·cm?2的电流密度下,面积比电容高达1789.74 mF·cm?2,功率密度为0.34 mW·cm?2,能量密度为3.51 mW·h·cm?2.此外,该器件还显示出良好的柔性,弯曲90° 时仍能保持其初始性能,表明了其在可穿戴电子设备潜在的应用前景.