聚酰亚胺/碳布柔性电极材料的制备及其电化学性能研究文献综述

 2021-10-26 22:36:00

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1.1概述 聚酰亚胺(PI) 是一种含有酰亚胺环的高性能材料,它主要是由二酐及二胺反应聚合成聚酰胺酸(PAA),然后经过高温脱水环化形成聚酰亚胺,因其出色的热稳定性和优良的机械性能,以及良好的耐化学性和电性能而被广泛研究,主要应用于航天、航空、电气、电子等领域。

PI膜光滑、致密、易流动,具有较高的机械和热性能,在柔性超级电容器中应用广泛。

聚酰亚胺材料具有优异的耐高温,耐低温,高强高模,高抗蠕变,高尺寸稳定,低热膨胀系数,高电绝缘,低介电常数与损耗,耐辐射,耐腐蚀等优点。

此外,该材料真空挥发度低,挥发可凝物少,因此可加工成聚酰亚胺薄膜、耐高温工程塑料、耐高温粘结剂、纤维和泡沫等多种形式。

因此,聚酰亚胺材料在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光、精密机械,医疗器械等领域具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。

碳材料,如碳纳米管,活性炭和石墨烯,由于其低成本,环保和长期稳定性,已被广泛用于柔性超级电容器中。

碳纳米材料具有良好的塑性及韧性,其强度和硬度比普通粗晶材料高4~5倍, 碳无机纳米材料因具有很低的热膨胀系数和较低的吸水性,故非常适合于对PI的改性。

由于碳纳米粉体在PI材料中的分散性良好,使整个聚合物基体形成新的网络结构,故利用纳米粉体可改变PI材料的性能,如力学性能、热学性能、加工流动性等。

因此,近些年来研究制备聚酰亚胺(PI)纳米复合材料成为研究的重点。

1.2 聚酰亚胺基柔性电极材料的应用进展柔性超级电容器作为柔性电源的一种,因为高比容量、超长循环寿命、高功率密度、性能稳定和环境友好性等优异电化学性能和可拉伸、可弯曲及可折叠等机械变形性能,满足了便携式、可穿戴电子装置的能源需求。

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