静电纺定向纳米纤维素-碳纳米管/聚乙烯醇复合纤维导电膜及性能
来源期刊:复合材料学报2018年第9期
论文作者:韩景泉 王思伟 岳一莹 王慧祥 徐信武
文章页码:2351 - 2361
关键词:静电纺丝;纤维素纳米晶须;碳纳米管;导电复合物;电学性能;
摘 要:利用纤维素纳米晶须(CNCs)搭载碳纳米管(CNTs)在水相中形成均一稳定的纳米CNCs-CNTs导电复合物,并将其均匀分散于聚乙烯醇(PVA)基体中制得纺丝液,采用静电纺丝技术制备纤维定向排列的CNCsCNTs/PVA复合导电膜。结果表明:CNCs-CNTs增强了纤维膜热力学性能,并赋予其导电功能;纤维的定向排列显著提高了膜的力学性能;随CNTs含量增加,纺丝液电导率和黏度提高,纤维直径减小;当CNCs和CNTs与PVA的质量比分别为8.0%和1.0%时,CNCs-CNTs/PVA的纤维直径、拉伸强度和电导率分别可达182nm±35nm、15.99 MPa±1.25 MPa和0.12S/m±0.01S/m;当电流密度为0.2A/g时,其比电容可达127.1F/g,且经过1 500次充放电循环后电容量仍保持在83.14%。基于导电膜优良的力学性能、热稳定性和导电性,CNCsCNTs/PVA导电膜有望应用于可折叠超级电容器、柔性传感器和柔性电极材料等领域。
韩景泉1,王思伟1,岳一莹2,王慧祥1,徐信武1
1. 南京林业大学材料科学与工程学院2. 南京林业大学生物与环境学院
摘 要:利用纤维素纳米晶须(CNCs)搭载碳纳米管(CNTs)在水相中形成均一稳定的纳米CNCs-CNTs导电复合物,并将其均匀分散于聚乙烯醇(PVA)基体中制得纺丝液,采用静电纺丝技术制备纤维定向排列的CNCsCNTs/PVA复合导电膜。结果表明:CNCs-CNTs增强了纤维膜热力学性能,并赋予其导电功能;纤维的定向排列显著提高了膜的力学性能;随CNTs含量增加,纺丝液电导率和黏度提高,纤维直径减小;当CNCs和CNTs与PVA的质量比分别为8.0%和1.0%时,CNCs-CNTs/PVA的纤维直径、拉伸强度和电导率分别可达182nm±35nm、15.99 MPa±1.25 MPa和0.12S/m±0.01S/m;当电流密度为0.2A/g时,其比电容可达127.1F/g,且经过1 500次充放电循环后电容量仍保持在83.14%。基于导电膜优良的力学性能、热稳定性和导电性,CNCsCNTs/PVA导电膜有望应用于可折叠超级电容器、柔性传感器和柔性电极材料等领域。
关键词:静电纺丝;纤维素纳米晶须;碳纳米管;导电复合物;电学性能;