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多样化电子设备的快速发展使得市场迫切需求高性能储能装置,超级电容器可快速充放电,具有巨大应用潜能与研究价值。电极材料性能对超级电容器表现有重要影响,研发成本低、容量高、稳定性好的电极材料是永恒的课题。新兴柔性电子产品及可穿戴储能设备对电极材料提出新要求,薄膜、纤维、海绵等柔性材料研究火热。一维纤维的可编制性更易满足穿戴要求,制备柔性好、容量高、实用性强的纤维材料是研究的重点。本文采用水热法分别制备了Ni0.47Co0.53(CO3)0.5OH·11H2O、Ni1.37Co1.63S4与石墨烯的复合材料,并在三电极体系下考察电化学性能。再以简单温和的方法制备了聚乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺钠酸(PEDOT:PSS)/石墨烯纤维,并通过墨水包覆进一步提高纤维性能。研究内容与结果如下:以水热法成功制备Ni0.47Co0.53(CO3)0.5OH·11H2O/石墨烯复合材料(GC),在石墨烯片上赝电容物质呈现纳米线形貌。在电流密度为1 A/g、30 A/g时,其比电容分别为599.04 F/g、360 F/g,在3500次充放电循环后,其比电容保留率为72.7%。为提高材料电化学性能,以GC、硫代乙酰胺为原料,进一步水热成功制备Ni1.37Co1.63S4/石墨烯材料(GC-S),赝电容物质呈现纳米片形貌,分布密集。在电流密度由1 A/g增至30 A/g时,对应比电容由1388.88 F/g变为1080 F/g,比电容保留率为77.76%。在3500次充放电循环后,仍具有97.7%的高容量保留率,较GC更具有储能潜力。采用简单温和的方法制备了PEDOT:PSS/石墨烯复合纤维,其具有褶皱表面,内部石墨烯片有序堆叠,较石墨烯纤维电化学性能更好,在电流密度为0.02 mA/cm2时,其比电容可达180.95 mF/cm2;增至0.2 mA/cm2时,比电容保留率为70.13%,具有良好倍率性。由其组装的超级电容器在不同弯曲状态下电化学行为相似,且在90°弯曲角下弯曲1000次比电容保持良好,展现了良好的柔性特征。墨水包覆后的纤维表面形成了纳米粒子多孔膜,其在0.02 mA/cm2时,比电容为194.55 mF/cm2,在0.2 mA/cm2、1.0 mA/cm2时,比电容保留率分别为76%、45%,120°弯曲状态比容量无衰减,经历1000次120°弯曲后仍可保持97.8%的比电容。在功率密度为200μW/cm2时,纤维超级电容器能量密度由包覆前1.26μWh/cm2提高至1.96μWh/cm2,表明墨水层的涂覆保持了纤维良好柔性的同时,亦提高了纤维的倍率性及容量特性。