CN111146011B - 一种芳纶纤维电极 - Google Patents
一种芳纶纤维电极 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111146011B CN111146011B CN201911400929.2A CN201911400929A CN111146011B CN 111146011 B CN111146011 B CN 111146011B CN 201911400929 A CN201911400929 A CN 201911400929A CN 111146011 B CN111146011 B CN 111146011B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aramid fiber
- coated
- silver
- fiber bundle
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 title claims abstract description 283
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 103
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 97
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 97
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 160
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 120
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 101
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 87
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 87
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 86
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 84
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 83
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 83
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 73
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 67
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 67
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 60
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 claims description 54
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 38
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 38
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 36
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229920003366 poly(p-phenylene terephthalamide) Polymers 0.000 claims description 22
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 20
- CTENFNNZBMHDDG-UHFFFAOYSA-N Dopamine hydrochloride Chemical compound Cl.NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 CTENFNNZBMHDDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229960001149 dopamine hydrochloride Drugs 0.000 claims description 19
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 18
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 16
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 16
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 16
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- PLKATZNSTYDYJW-UHFFFAOYSA-N azane silver Chemical compound N.[Ag] PLKATZNSTYDYJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 claims description 14
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 8
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 claims description 5
- MCHZKGNHFPNZDP-UHFFFAOYSA-N 2-aminoethane-1,1,1-triol;hydrochloride Chemical compound Cl.NCC(O)(O)O MCHZKGNHFPNZDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- -1 carboxyl carbon nano tubes Chemical compound 0.000 claims description 4
- 229920003190 poly( p-benzamide) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000889 poly(m-phenylene isophthalamide) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 68
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 abstract description 53
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 14
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 abstract description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000004760 aramid Substances 0.000 abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 108
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 36
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 36
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 30
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 26
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 14
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 11
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 description 8
- WRDNCFQZLUCIRH-UHFFFAOYSA-N 4-(7-azabicyclo[2.2.1]hepta-1,3,5-triene-7-carbonyl)benzamide Chemical compound C1=CC(C(=O)N)=CC=C1C(=O)N1C2=CC=C1C=C2 WRDNCFQZLUCIRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 229920006306 polyurethane fiber Polymers 0.000 description 3
- YCGKJPVUGMBDDS-UHFFFAOYSA-N 3-(6-azabicyclo[3.1.1]hepta-1(7),2,4-triene-6-carbonyl)benzamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CC(C(=O)N2C=3C=C2C=CC=3)=C1 YCGKJPVUGMBDDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OC HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound C1CN(CC2=NNN=C21)CC(=O)N3CCN(CC3)C4=CN=C(N=C4)NCC5=CC(=CC=C5)OC(F)(F)F LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229920006253 high performance fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/24—Electrodes characterised by structural features of the materials making up or comprised in the electrodes, e.g. form, surface area or porosity; characterised by the structural features of powders or particles used therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/32—Carbon-based
- H01G11/36—Nanostructures, e.g. nanofibres, nanotubes or fullerenes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/48—Conductive polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
- H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种芳纶纤维电极。芳纶纤维电极的制备方法是将银纳米粒子、碳纳米管、聚吡咯以化学键合方式依次包覆在芳纶纤维的表面，制备芳纶纤维电极，可以将两束芳纶纤维电极与电解质缠绕，得到芳纶纤维电化学电容器。与现有技术制备的聚合物纤维电化学电容器相比，本发明提供的芳纶纤维电化学电容器兼具高比电容、高能量密度、高机械性能、高稳定性、良好的柔性和可穿戴性等特点；制备方法工艺可控，适合大规模应用。
Description
本发明属于发明名称为一种芳纶纤维电极及其制备方法、申请日为2018年6月20日、申请号为2018106398881发明申请的分案申请，属于产品技术部分。
技术领域
本发明涉及纤维电极、电化学电容器及其制备方法，具体涉及一种芳纶纤维电极及其制备方法。
背景技术
随着可穿戴智能设备的快速发展以及对可持续能源的迫切需求，高能量密度纤维电化学电容器以其小型、轻质、柔性、高效、易于集成等优点，显示出巨大的应用前景。纤维电化学电容器由纤维电极和电解质以平行、缠绕、同轴的结构构成，因此其性能很大程度取决于纤维电极材料。为了使可穿戴纤维电化学电容器从概念走向应用，急需开发兼具良好柔性、可穿戴性和优异的电化学性能的高性能纤维电极。
迄今为止，多种纤维被用于制备纤维电容器的电极。其中，碳纤维易碎，不能频繁弯曲且不易于编织；金属纤维（如不锈钢纤维、镍纤维等）虽具有延展性，却质硬、具有塑性；石墨烯纤维和碳纳米管纤维由于成本较高，不适合大规模生产。聚合物纤维由于具有柔性，是制备可穿戴纤维电极的理想材料。
然而，现有的聚合物纤维电极及其电容器存在三个瓶颈。第一，电极的电导率低，导致低能量密度。聚合物纤维一般通过表面包覆碳材料（如碳纳米管、石墨烯等）、导电聚合物（如聚苯胺、聚吡咯等）或过渡金属氧化物（如二氧化锰、氧化锌等）得到电容性能。尽管包覆了电容材料，但是聚合物纤维对电容性能没有贡献，因此聚合物纤维电极的比电容及其电容器的能量密度一般比较低。第二，无机的包覆物和纤维基体之间粘接较差，在多次变形或电化学循环之后包覆层可能脱落造成性能劣化，导致纤维电容器的可穿戴性较差。第三，现有的聚合物纤维电容器的机械性能还不能达到要求。目前，通常用聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、棉纤维等作为聚合物纤维电容器的基体，它们的拉伸性能通常很低，主要满足日常生活中的应用，而不适合用于防弹产品等对机械性能有很高要求的领域。
因此，制备兼具优异的电化学性能和良好的柔性、可穿戴性的聚合物纤维电容器依然是一个挑战。在聚合物纤维中，芳纶纤维由于具有出色的机械性能、热性能和耐化学性能，自从诞生以来便受到了巨大的关注。但是，与其他聚合物纤维电容器相同，芳纶纤维电容器的电容性能以及与无机包覆物之间的粘接性的问题仍然有待解决。研制兼具优异的电化学性能、机械性能和良好的柔性、可穿戴性的芳纶纤维电容器具有重要应用价值。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供兼具高比电容、高能量密度、高机械性能、高稳定性、良好的柔性和可穿戴性的芳纶纤维电极及电化学电容器，其制备方法适合大规模应用。
实现本发明目的的技术方案是：
一种芳纶纤维电极的制备方法，包含如下步骤：
（1）将芳纶纤维束浸没在含有盐酸多巴胺和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的水溶液中，反应得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束；
（2）将聚乙烯吡咯烷酮加入银氨溶液中，得到溶液C；将聚多巴胺包覆的芳纶纤维束加入溶液C中，再滴加葡萄糖水溶液，反应得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（3）将银纳米粒子包覆的芳纶纤维束加入含有γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的水溶液中，反应得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（4）将表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束加入含有带羧基碳纳米管的乙醇溶液中，反应得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束；
（5）将碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束加入含有吡咯的水溶液中，再滴加硝酸银水溶液，反应得到芳纶纤维电极。
一种碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束的制备方法，包含如下步骤：
（1）将芳纶纤维束浸没在含有盐酸多巴胺和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的水溶液中，反应得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束；
（2）将聚乙烯吡咯烷酮加入银氨溶液中，得到溶液C；将聚多巴胺包覆的芳纶纤维束加入溶液C中，再滴加葡萄糖水溶液，反应得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（3）将银纳米粒子包覆的芳纶纤维束加入含有γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的水溶液中，反应得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（4）将表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束加入含有带羧基碳纳米管的乙醇溶液中，反应得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束。
上述技术方案中，步骤（1）中，盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐、芳纶纤维束的质量比为（0.1～1）∶（0.05～0.5）∶（0.1～1）；步骤（2）中，硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、聚多巴胺包覆的芳纶纤维束的质量比为（0.5～5）∶（0.05～0.5）∶（1～10）∶（0.1～1）；步骤（3）中，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、银纳米粒子包覆的芳纶纤维束的质量比为（0.5～5）∶（0.1～1）；步骤（4）中，带羧基碳纳米管、表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束的质量比为（0.5～5）∶（0.1～1）。
上述技术方案中，步骤（1）中，含有盐酸多巴胺和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的水溶液的pH值为8.5，反应为室温振荡反应5～48h；步骤（2）中，反应为室温下振荡反应10～60min；步骤（3）中，反应为于50～100℃振荡反应1～10h；步骤（4）中，反应为于50～80℃振荡反应5～24h。
上述技术方案中，步骤（1）中，反应结束后将纤维取出清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束；步骤（2）中，反应结束后将纤维取出清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；步骤（3）中，反应结束后将纤维取出清洗并干燥，得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；步骤（4）中，反应结束后将纤维取出清洗并干燥，得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束。
上述技术方案中，所述芳纶纤维包括聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚对苯甲酰胺纤维中的一种或几种；所述碳纳米管包括多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、碳纳米管束中的一种或几种。
上述技术方案中，步骤（5）中，硝酸银、吡咯、碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束的质量比为（0.2～4）∶（0.1～2）∶（0.1～1）；反应为室温下振荡反应5～48h；反应结束后将纤维取出清洗并干燥，得到芳纶纤维电极。
本发明还公开了根据上述制备方法制备的芳纶纤维电极、碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束。以及碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束在制备上述芳纶纤维电极中的应用。
上述按芳纶纤维电极的制备方法可如下进行，按质量比：
（1）将0.1～1份盐酸多巴胺和0.05～0.5份三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在100份水中，得到溶液A；将0.1～10份氢氧化钠溶解在100份水中，得到氢氧化钠水溶液；用氢氧化钠水溶液调节溶液A的pH值至8.5，得到溶液B；将0.1～1份芳纶纤维束浸没在溶液B中，在室温下振荡5～48h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束；
（2）将0.5～5份硝酸银溶解在50份水中，逐滴加入氨水至银氨溶液再次澄清，加入0.05～0.5份聚乙烯吡咯烷酮，得到溶液C；将1～10份葡萄糖溶解在50份水中，得到葡萄糖水溶液；向溶液C中加入0.1～1份聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入葡萄糖水溶液，继续在室温下振荡10～60min；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（3）将0.5～5份γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入100份水中，再加入0.1～1份聚多巴胺和银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于50～100℃振荡1～10h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（4）将0.5～5份带有羧基的碳纳米管加入80份乙醇中，再加入0.1～1份表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于50～80℃振荡5～24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束；
（5）将0.2～4份硝酸银溶解在50份水中，得到硝酸银水溶液；将0.1～2份吡咯加入50份水中，再加入0.1～1份碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡5～48h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束，为芳纶纤维电极。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：
1、本发明设计了银、碳纳米管和聚吡咯的复合包覆层，将聚吡咯的高电容与银、碳纳米管的高电导率相结合，同时由于银和碳纳米管之间存在协同效应，获得的电化学电容器具有高比电容、高能量密度等出色的电化学性能。
2、本发明通过杂化和复合技术在芳纶纤维表面生成包覆层，包覆层与纤维基体之间存在化学作用，银和碳纳米管的存在可以防止聚吡咯的结构发生破坏，获得的电化学电容器具有高稳定性和良好的可穿戴性。
3、本发明使用芳纶纤维作为纤维电化学电容器的基体，获得了兼具良好柔性、高拉伸强度和模量的纤维电化学电容器。
附图说明
图1是实施例3提供的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、聚多巴胺包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、银纳米粒子包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、多壁碳纳米管包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚吡咯包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的扫描电镜照片；
图2是实施例3提供的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、聚多巴胺包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、银纳米粒子包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、多壁碳纳米管包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚吡咯包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的红外光谱；
图3是实施例3提供的多壁碳纳米管包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚吡咯包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的拉曼光谱；
图4是实施例3提供的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、聚多巴胺包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、银纳米粒子包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、多壁碳纳米管包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚吡咯包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的X射线衍射图；
图5是比较例1、比较例2、比较例3和实施例3提供的芳纶纤维电化学电容器的长度比电容、体积比电容和质量比电容柱状图；
图6是比较例1、比较例2、比较例3和实施例3提供的芳纶纤维电化学电容器的长度能量密度、体积能量密度和质量能量密度柱状图；
图7是实施例3提供的芳纶纤维电化学电容器在不同弯曲角度下的电容与初始电容的比例；
图8是比较例1、比较例2、比较例3和实施例3提供的芳纶纤维电化学电容器在进行不同次数的90°弯曲后电容的保持率；
图9是实施例3提供的聚吡咯包覆的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的应力-应变曲线。
具体实施方式
下面结合附图、实施例和比较例，对本发明技术方案作进一步的描述。
比较例1 聚吡咯包覆的芳纶纤维及其电容器的制备
（1）将0.85g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将0.67g吡咯加入50mL水中，再加入0.5g聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯包覆的芳纶纤维束；
（2）将10g聚乙烯醇、10g磷酸和100mL水于90℃下加热5h，冷却后得到聚乙烯醇凝胶；
（3）将两股聚吡咯包覆的芳纶纤维束浸没在聚乙烯醇凝胶中，将纤维取出并缠绕在一起，凝胶于室温下凝固，得到芳纶纤维电化学电容器。其长度比电容、体积比电容和质量比电容柱状图，长度能量密度、体积能量密度和质量能量密度柱状图和不同弯曲次数后的电容保持率分别见附图5、6、8。
比较例2 聚吡咯和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维及其电容器的制备
（1）将0.2g盐酸多巴胺和0.16g三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在100mL水中，得到溶液A；将2g氢氧化钠溶解在100mL水中，得到氢氧化钠水溶液；用氢氧化钠水溶液调节溶液A的pH值至8.5，得到溶液B；将0.5g聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束浸没在溶液B中，在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束；
（2）将1.5g硝酸银溶解在50mL水中，逐滴加入氨水至银氨溶液再次澄清，加入0.25g聚乙烯吡咯烷酮，得到溶液C；将3g葡萄糖溶解在50mL水中，得到葡萄糖水溶液；向溶液C中加入0.5g聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入葡萄糖水溶液，继续在室温下振荡30min；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（3）将0.85g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将0.67g吡咯加入50mL水中，再加入0.5g银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束；
（4）将10g聚乙烯醇、10g磷酸和100mL水于90℃下加热5h，冷却后得到聚乙烯醇凝胶；
（5）将两股聚吡咯和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束浸没在聚乙烯醇凝胶中，将纤维取出并缠绕在一起，凝胶于室温下凝固，得到芳纶纤维电化学电容器。其长度比电容、体积比电容和质量比电容柱状图，长度能量密度、体积能量密度和质量能量密度柱状图和不同弯曲次数后的电容保持率分别见附图5、6、8。
比较例3 聚吡咯和碳纳米管双层包覆的芳纶纤维及其电容器的制备
（1）将0.2g盐酸多巴胺和0.16g三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在100mL水中，得到溶液A；将2g氢氧化钠溶解在100mL水中，得到氢氧化钠水溶液；用氢氧化钠水溶液调节溶液A的pH值至8.5，得到溶液B；将0.5g聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束浸没在溶液B中，在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束；
（2）将2.5gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入100mL水中，再加入0.5g聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，于65℃振荡5h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到表面带有环氧基的芳纶纤维束；
（3）将1g带有羧基的多壁碳纳米管加入100mL乙醇中，再加入0.5g表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于70℃振荡12h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到碳纳米管包覆的芳纶纤维束；
（4）将0.85g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将0.67g吡咯加入50mL水中，再加入0.5g碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯和碳纳米管双层包覆的芳纶纤维束；
（5）将10g聚乙烯醇、10g磷酸和100mL水于90℃下加热5h，冷却后得到聚乙烯醇凝胶；
（6）将两股聚吡咯和碳纳米管双层包覆的芳纶纤维束浸没在聚乙烯醇凝胶中，将纤维取出并缠绕在一起，凝胶于室温下凝固，得到芳纶纤维电化学电容器。其长度比电容、体积比电容和质量比电容柱状图，长度能量密度、体积能量密度和质量能量密度柱状图和不同弯曲次数后的电容保持率分别见附图5、6、8。
实施例1
（1）将0.1g盐酸多巴胺和0.05g三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在100mL水中，得到溶液A；将0.1g氢氧化钠溶解在100mL水中，得到氢氧化钠水溶液；用氢氧化钠水溶液调节溶液A的pH值至8.5，得到溶液B；将0.1g聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束浸没在溶液B中，在室温下振荡5h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束；
（2）将0.5g硝酸银溶解在50mL水中，逐滴加入氨水至银氨溶液再次澄清，加入0.05g聚乙烯吡咯烷酮，得到溶液C；将1g葡萄糖溶解在50mL水中，得到葡萄糖水溶液；向溶液C中加入0.1g聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入葡萄糖水溶液，继续在室温下振荡10min；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（3）将0.5gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入100mL水中，再加入0.1g聚多巴胺和银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于50℃振荡1h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（4）将0.5g带有羧基的多壁碳纳米管加入100mL乙醇中，再加入0.1g表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于50℃振荡5h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束；
（5）将0.2g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将0.1g吡咯加入50mL水中，再加入0.1g碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡5h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束，为芳纶纤维电极。
将1g聚乙烯醇、1g磷酸和100mL水于50℃下加热1h，冷却后得到聚乙烯醇凝胶；将两股聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束浸没在聚乙烯醇凝胶中，将纤维取出并缠绕在一起，凝胶于室温下凝固，得到芳纶纤维电化学电容器。
实施例2
（1）将0.2g盐酸多巴胺和0.16g三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在100mL水中，得到溶液A；将2g氢氧化钠溶解在100mL水中，得到氢氧化钠水溶液；用氢氧化钠水溶液调节溶液A的pH值至8.5，得到溶液B；将0.5g聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束浸没在溶液B中，在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束；
（2）将1.5g硝酸银溶解在50mL水中，逐滴加入氨水至银氨溶液再次澄清，加入0.25g聚乙烯吡咯烷酮，得到溶液C；将3g葡萄糖溶解在50mL水中，得到葡萄糖水溶液；向溶液C中加入0.5g聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入葡萄糖水溶液，继续在室温下振荡30min；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（3）将2.5gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入100mL水中，再加入0.5g聚多巴胺和银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于65℃振荡5h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（4）将1g带有羧基的多壁碳纳米管加入100mL乙醇中，再加入0.5g表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于70℃振荡12h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束；
（5）将0.42g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将0.34g吡咯加入50mL水中，再加入0.5g碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束，为芳纶纤维电极。
（6）将10g聚乙烯醇、10g磷酸和100mL水于90℃下加热5h，冷却后得到聚乙烯醇凝胶；
（7）将两股聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束浸没在聚乙烯醇凝胶中，将纤维取出并缠绕在一起，凝胶于室温下凝固，得到芳纶纤维电化学电容器。
实施例3
（1）～（4）与实施例二一致；
（5）将0.85g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将0.67g吡咯加入50mL水中，再加入0.5g碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束，为芳纶纤维电极。
（6）～（7）与实施例二一致，得到芳纶纤维电化学电容器。
参见附图1，它是本发明实施例3提供的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，聚多巴胺包覆的芳纶纤维，银纳米粒子包覆的芳纶纤维，碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维与聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束的扫描电镜照片。聚对苯二甲酰对苯二胺纤维表面光洁；聚多巴胺包覆的芳纶纤维表面粗糙，有均匀的包覆层；银纳米粒子包覆的芳纶纤维束表面分布着直径约为30nm的银粒子；碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维表面有银粒子和碳纳米管；聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维表面包覆直径约为1μm的聚吡咯粒子。
参见附图2，它是本发明实施例3提供的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束，聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束与聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束的红外光谱。与聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束相比，聚多巴胺包覆的芳纶纤维束的图谱出现了亚甲基的不对称伸缩振动（2929cm-1）和对称伸缩振动（2851cm-1）的特征峰，这是来自于聚多巴胺。与银纳米粒子包覆的芳纶纤维束相比，表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束的谱图出现了环氧基不对称伸缩振动峰（845cm-1和908cm-1）、Si－O－C伸缩振动峰（1034cm-1）、Si－O伸缩振动峰（1110cm-1）和Si－CH2－R伸缩振动峰（1200cm-1），这是来自于γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。而在碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束的谱图中没有观察到环氧基的特征峰。聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束的谱图中出现了来自于聚吡咯的C－H面内振动峰（1033cm-1）、C－C伸缩振动峰（1533cm-1）和吡咯环伸缩振动峰（1430cm-1），在1385cm-1出现的强的吸收峰归结于聚吡咯和银之间的相互作用。
参见附图3，它是本发明实施例3提供的碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束与聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束的拉曼光谱。碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束的谱图中存在碳材料的特征峰，分别是D吸收带（1329cm-1）和G吸收带（1583cm-1），这是来自于纤维表面的碳纳米管；聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束的谱图中存在C－H面内变形峰（1000～1150cm-1）、吡咯环伸缩峰（1300～1410cm-1）和C＝C骨架伸缩峰（1600cm-1），这些都是聚吡咯的特征峰，表明纤维表面有聚吡咯包覆。
参见附图4，它是本发明实施例3提供的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束，聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束与聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束的X射线衍射图。在所有谱图中都可以观察到聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(110)和(200)的衍射峰叠加形成的宽峰，表明包覆前后纤维的结构未被破坏；与聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束和聚多巴胺包覆的芳纶纤维束相比，银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束与聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束的谱图中均出现了分别对应(111)、(200)、(220)、(311)和(222)晶面的衍射峰，这是面心立方的银的衍射，证明纤维表面有银包覆。
参见附图5，它是本发明实施例3所制备的芳纶纤维电化学电容器与比较例1、比较例2、比较例3所制备的芳纶纤维电化学电容器的长度比电容、体积比电容和质量比电容。实施例3所制备的芳纶纤维电化学电容器具有最优的电容性能，其长度、体积、质量比电容分别为100.1mF/cm、84.3F/cm3和24.8F/g；且实验测定的三种比电容均高于其理论值（C 比较例2＋C 比较例3－2×C 比较例1，其中C为实验测定的比电容），表明在银与碳纳米管之间存在协同效应，这可能是由于碳纳米管填补了银粒子之间的空隙，形成了更好的导电网络，从而提高了电极的电导率。
参见附图6，它是本发明实施例3所制备的芳纶纤维电化学电容器与比较例1、比较例2、比较例3所制备的芳纶纤维电化学电容器的长度能量密度、体积能量密度和质量能量密度。由于能量密度与比电容成正比，因此与比电容有着相似的规律，即实施例3所制备的芳纶纤维电化学电容器具有最高的能量密度，其长度、体积、质量能量密度分别为8.9μWh/cm、7.49mWh/cm3和2.21mWh/g。
参见表1，它是本发明实施例3所制备的芳纶纤维电化学电容器与比较例1、比较例2、比较例3所制备的芳纶纤维电化学电容器经过1000次循环伏安后的电容保持率。比较例1的电容保持了最低，比较例2和比较例3的循环性能略有提高，实施例3的循环性能最好。这是因为在循环过程中，聚吡咯在电解质中发生溶胀和收缩，而银粒子、碳纳米管的存在可以防止聚吡咯的结构发生破坏，从而提高循环性能。现有报道中含有导电聚合物的聚合物纤维电容器在1000次循环后电容保持率普遍在92%以下，而本发明实施例3所制备的芳纶纤维电化学电容器在1000次循环后电容保持率达到95.2%。
表1 实施例3与比较例1～3制备的芳纶纤维电化学电容器的电容保持率
参见附图7，它是本发明实施例3提供的芳纶纤维电化学电容器在不同弯曲角度下的电容与初始电容的比例。即使芳纶纤维电容器的弯曲角度达到180°，其电容也仅仅发生了微小的变化，表明芳纶纤维电化学电容器具有良好的柔性。
参见附图8，它是本发明实施例3提供的芳纶纤维电化学电容器、比较例1、比较例2、比较例3提供的芳纶纤维电化学电容器进行不同次数的90°弯曲后电容的保持率。当弯曲次数达到500次时，芳纶纤维电容器的电容保持率为94.5%，高于比较例1（78.8%）、比较例2（82.2%）和比较例3（87.1%），表明各包覆层之间存在良好的粘接性。
参见附图9，它是本发明实施例3提供的聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维的应力-应变曲线。聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维的断裂伸长率为3.1%，拉伸强度和模量高达2521MPa和95.4GPa，表明具有良好的机械性能，比较例3提供的芳纶纤维拉伸强度和模量为2232MPa和81.9GPa，比较例1、比较例2更低。
实施例4
（1）将0.2g盐酸多巴胺和0.16g三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在100mL水中，得到溶液A；将2g氢氧化钠溶解在100mL水中，得到氢氧化钠水溶液；用氢氧化钠水溶液调节溶液A的pH值至8.5，得到溶液B；将0.5g聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束浸没在溶液B中，在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束。
（2）将1.5g硝酸银溶解在50mL水中，逐滴加入氨水至银氨溶液再次澄清，加入0.25g聚乙烯吡咯烷酮，得到溶液C；将3g葡萄糖溶解在50mL水中，得到葡萄糖水溶液；向溶液C中加入0.5g聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入葡萄糖水溶液，继续在室温下振荡30min；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（3）将2.5gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入100mL水中，再加入0.5g聚多巴胺和银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于65℃振荡5h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（4）将1g带有羧基的多壁碳纳米管加入100mL乙醇中，再加入0.5g表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于70℃振荡12h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束。
（5）将1.27g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将1.01g吡咯加入50mL水中，再加入0.5g碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束。
（6）将10g聚乙烯醇、10g磷酸和100mL水于90℃下加热5h，冷却后得到聚乙烯醇凝胶。
（7）将两股聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束浸没在聚乙烯醇凝胶中，将纤维取出并缠绕在一起，凝胶于室温下凝固，得到芳纶纤维电化学电容器，在1000次循环后电容保持率达到95.1%，当弯曲次数达到500次时，芳纶纤维电容器的电容保持率为94.1%。
实施例5
（1）将1g盐酸多巴胺和0.5g三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在100mL水中，得到溶液A；将10g氢氧化钠溶解在100mL水中，得到氢氧化钠水溶液；用氢氧化钠水溶液调节溶液A的pH值至8.5，得到溶液B；将1g聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束浸没在溶液B中，在室温下振荡48h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束。
（2）将5g硝酸银溶解在50mL水中，逐滴加入氨水至银氨溶液再次澄清，加入0.5g聚乙烯吡咯烷酮，得到溶液C；将10g葡萄糖溶解在50mL水中，得到葡萄糖水溶液；向溶液C中加入1g聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入葡萄糖水溶液，继续在室温下振荡60min；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（3）将5gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入100mL水中，再加入1g聚多巴胺和银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于100℃振荡10h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（4）将5g带有羧基的多壁碳纳米管加入100mL乙醇中，再加入1g表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于80℃振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束。
（5）将4g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将2g吡咯加入50mL水中，再加入1g碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡48h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束。
（6）将20g聚乙烯醇、20g磷酸和100mL水于100℃下加热10h，冷却后得到聚乙烯醇凝胶。
（7）将两股聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束浸没在聚乙烯醇凝胶中，将纤维取出并缠绕在一起，凝胶于室温下凝固，得到芳纶纤维电化学电容器，在1000次循环后电容保持率达到95.0%，当弯曲次数达到500次时，芳纶纤维电容器的电容保持率为94.2%。
实施例6
（1）将0.1g盐酸多巴胺和0.05g三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在100mL水中，得到溶液A；将0.1g氢氧化钠溶解在100mL水中，得到氢氧化钠水溶液；用氢氧化钠水溶液调节溶液A的pH值至8.5，得到溶液B；将0.1g聚间苯二甲酰间苯二胺纤维束浸没在溶液B中，在室温下振荡5h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束。
（2）将0.5g硝酸银溶解在50mL水中，逐滴加入氨水至银氨溶液再次澄清，加入0.05g聚乙烯吡咯烷酮，得到溶液C；将1g葡萄糖溶解在50mL水中，得到葡萄糖水溶液；向溶液C中加入0.1g聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入葡萄糖水溶液，继续在室温下振荡10min；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（3）将0.5gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入100mL水中，再加入0.1g聚多巴胺和银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于50℃振荡1h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（4）将0.5g带有羧基的单壁碳纳米管加入100mL乙醇中，再加入0.1g表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于50℃振荡5h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束。
（5）将0.2g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将0.1g吡咯加入50mL水中，再加入0.1g碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡5h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束。
（6）将1g聚乙烯醇、1g硫酸和100mL水于50℃下加热1h，冷却后得到聚乙烯醇凝胶。
（7）将两股聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束浸没在聚乙烯醇凝胶中，将纤维取出并缠绕在一起，凝胶于室温下凝固，得到芳纶纤维电化学电容器。
实施例7
（1）将0.2g盐酸多巴胺和0.16g三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在100mL水中，得到溶液A；将5g氢氧化钠溶解在100mL水中，得到氢氧化钠水溶液；用氢氧化钠水溶液调节溶液A的pH值至8.5，得到溶液B；将0.5g聚对苯甲酰胺纤维束浸没在溶液B中，在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束。
（2）将1.5g硝酸银溶解在50mL水中，逐滴加入氨水至银氨溶液再次澄清，加入0.25g聚乙烯吡咯烷酮，得到溶液C；将3g葡萄糖溶解在50mL水中，得到葡萄糖水溶液；向溶液C中加入0.5g聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入葡萄糖水溶液，继续在室温下振荡30min；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（3）将2.5gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入100mL水中，再加入0.5g聚多巴胺和银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于65℃振荡5h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（4）将1g带有羧基的碳纳米管束加入100mL乙醇中，再加入0.5g表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于70℃振荡12h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束。
（5）将0.42g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将0.34g吡咯加入50mL水中，再加入0.5g碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束。
（6）将10g聚乙烯醇、10g磷酸和100mL水于90℃下加热5h，冷却后得到聚乙烯醇凝胶。
（7）将两股聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束浸没在聚乙烯醇凝胶中，将纤维取出并缠绕在一起，凝胶于室温下凝固，得到芳纶纤维电化学电容器。
实施例8
（1）将0.2g盐酸多巴胺和0.16g三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在100mL水中，得到溶液A；将5g氢氧化钠溶解在100mL水中，得到氢氧化钠水溶液；用氢氧化钠水溶液调节溶液A的pH值至8.5，得到溶液B；将0.25g聚对苯二甲酰对苯二胺和0.25g聚间苯二甲酰间苯二胺混合纤维束浸没在溶液B中，在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束。
（2）将1.5g硝酸银溶解在50mL水中，逐滴加入氨水至银氨溶液再次澄清，加入0.25g聚乙烯吡咯烷酮，得到溶液C；将3g葡萄糖溶解在50mL水中，得到葡萄糖水溶液；向溶液C中加入0.5g聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入葡萄糖水溶液，继续在室温下振荡30min；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（3）将2.5gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入100mL水中，再加入0.5g聚多巴胺和银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于65℃振荡5h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（4）将0.5g带有羧基的多壁碳纳米管和0.5g带有羧基的单壁碳纳米管的混合物加入100mL乙醇中，再加入0.5g表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于70℃振荡12h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束。
（5）将0.85g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将0.67g吡咯加入50mL水中，再加入0.5g碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束。
（6）将10g聚乙烯醇、10g硫酸和100mL水于90℃下加热5h，冷却后得到聚乙烯醇凝胶。
（7）将两股聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束浸没在聚乙烯醇凝胶中，将纤维取出并缠绕在一起，凝胶于室温下凝固，得到芳纶纤维电化学电容器。
实施例9
（1）将0.6g盐酸多巴胺和0.3g三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在100mL水中，得到溶液A；将8g氢氧化钠溶解在100mL水中，得到氢氧化钠水溶液；用氢氧化钠水溶液调节溶液A的pH值至8.5，得到溶液B；将0.25g聚对苯二甲酰对苯二胺和0.25g聚对苯甲酰胺混合纤维束浸没在溶液B中，在室温下振荡36h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束。
（2）将3g硝酸银溶解在50mL水中，逐滴加入氨水至银氨溶液再次澄清，加入0.35g聚乙烯吡咯烷酮，得到溶液C；将6g葡萄糖溶解在50mL水中，得到葡萄糖水溶液；向溶液C中加入0.5g聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入葡萄糖水溶液，继续在室温下振荡45min；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（3）将4gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入100mL水中，再加入0.5g聚多巴胺和银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于70℃振荡8h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（4）将1.5g带有羧基的多壁碳纳米管和1.5g带有羧基的碳纳米管束的混合物加入100mL乙醇中，再加入0.5g表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于60℃振荡18h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束。
（5）将1.27g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将1.01g吡咯加入50mL水中，再加入0.5g碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡36h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束。
（6）将15g聚乙烯醇、15g磷酸和100mL水于70℃下加热7h，冷却后得到聚乙烯醇凝胶。
（7）将两股聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束浸没在聚乙烯醇凝胶中，将纤维取出并缠绕在一起，凝胶于室温下凝固，得到芳纶纤维电化学电容器。
实施例10
（1）将1g盐酸多巴胺和0.5g三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶解在100mL水中，得到溶液A；将10g氢氧化钠溶解在100mL水中，得到氢氧化钠水溶液；用氢氧化钠水溶液调节溶液A的pH值至8.5，得到溶液B；将0.33g聚对苯二甲酰对苯二胺、0.33g聚间苯二甲酰间苯二胺和0.34g聚对苯甲酰胺混合纤维束浸没在溶液B中，在室温下振荡48h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束。
（2）将5g硝酸银溶解在50mL水中，逐滴加入氨水至银氨溶液再次澄清，加入0.5g聚乙烯吡咯烷酮，得到溶液C；将10g葡萄糖溶解在50mL水中，得到葡萄糖水溶液；向溶液C中加入1g聚多巴胺包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入葡萄糖水溶液，继续在室温下振荡60min；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（3）将5gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入100mL水中，再加入1g聚多巴胺和银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于100℃振荡10h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束。
（4）将1g带有羧基的多壁碳纳米管、1g带有羧基的单壁碳纳米管和1g带有羧基的碳纳米管束的混合物加入100mL乙醇中，再加入1g表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束，于80℃振荡24h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束。
（5）将4g硝酸银溶解在50mL水中，得到硝酸银水溶液；将2g吡咯加入50mL水中，再加入1g碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束，在室温下振荡，同时逐滴加入硝酸银水溶液，继续在室温下振荡48h；反应结束后将纤维取出、清洗并干燥，得到聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束。
（6）将20g聚乙烯醇、10g硫酸、10g磷酸和100mL水于100℃下加热10h，冷却后得到聚乙烯醇凝胶。
（7）将两股聚吡咯、碳纳米管和银纳米粒子三层包覆的芳纶纤维束浸没在聚乙烯醇凝胶中，将纤维取出并缠绕在一起，凝胶于室温下凝固，得到芳纶纤维电化学电容器。
Claims (6)
1.一种芳纶纤维电极，其特征在于，所述芳纶纤维电极的制备方法包含如下步骤：
（1）将芳纶纤维束浸没在含有盐酸多巴胺和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的水溶液中，反应得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束；
（2）将硝酸银溶解在水中，逐滴加入氨水得到银氨溶液；将聚乙烯吡咯烷酮加入银氨溶液中，得到溶液C；将聚多巴胺包覆的芳纶纤维束加入溶液C中，再滴加葡萄糖水溶液，反应得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（3）将银纳米粒子包覆的芳纶纤维束加入含有γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的水溶液中，反应得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；
（4）将表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束加入含有带羧基碳纳米管的乙醇溶液中，反应得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束；
（5）将碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束加入含有吡咯的水溶液中，再滴加硝酸银水溶液，反应得到芳纶纤维电极。
2.根据权利要求1所述芳纶纤维电极，其特征在于，步骤（1）中，盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐、芳纶纤维束的质量比为（0.1～1）∶（0.05～0.5）∶（0.1～1）；步骤（2）中，硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、聚多巴胺包覆的芳纶纤维束的质量比为（0.5～5）∶（0.05～0.5）∶（1～10）∶（0.1～1）；步骤（3）中，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、银纳米粒子包覆的芳纶纤维束的质量比为（0.5～5）∶（0.1～1）；步骤（4）中，带羧基碳纳米管、表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束的质量比为（0.5～5）∶（0.1～1）。
3.根据权利要求1所述芳纶纤维电极，其特征在于，步骤（1）中，含有盐酸多巴胺和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的水溶液的pH值为8.5，反应为室温振荡反应5～48h；步骤（2）中，反应为室温下振荡反应10～60min；步骤（3）中，反应为于50～100℃振荡反应1～10h；步骤（4）中，反应为于50～80℃振荡反应5～24h。
4.根据权利要求1所述芳纶纤维电极，其特征在于，步骤（1）中，反应结束后将纤维取出清洗并干燥，得到聚多巴胺包覆的芳纶纤维束；步骤（2）中，反应结束后将纤维取出清洗并干燥，得到银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；步骤（3）中，反应结束后将纤维取出清洗并干燥，得到表面带有环氧基的银纳米粒子包覆的芳纶纤维束；步骤（4）中，反应结束后将纤维取出清洗并干燥，得到碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束。
5.根据权利要求1所述芳纶纤维电极，其特征在于，所述芳纶纤维包括聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚对苯甲酰胺纤维中的一种或几种；所述碳纳米管包括多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、碳纳米管束中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述芳纶纤维电极，其特征在于，步骤（5）中，硝酸银、吡咯、碳纳米管和银纳米粒子双层包覆的芳纶纤维束的质量比为（0.2～4）∶（0.1～2）∶（0.1～1）；反应为室温下振荡反应5～48h；反应结束后将纤维取出清洗并干燥，得到芳纶纤维电极。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911400929.2A CN111146011B (zh) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | 一种芳纶纤维电极 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810639888.1A CN108831753B (zh) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | 一种芳纶纤维电极及其制备方法 |
| CN201911400929.2A CN111146011B (zh) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | 一种芳纶纤维电极 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810639888.1A Division CN108831753B (zh) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | 一种芳纶纤维电极及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111146011A CN111146011A (zh) | 2020-05-12 |
| CN111146011B true CN111146011B (zh) | 2021-06-18 |
Family
ID=64143233
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911400929.2A Active CN111146011B (zh) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | 一种芳纶纤维电极 |
| CN201810639888.1A Active CN108831753B (zh) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | 一种芳纶纤维电极及其制备方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810639888.1A Active CN108831753B (zh) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | 一种芳纶纤维电极及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN111146011B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11942272B2 (en) | 2018-07-04 | 2024-03-26 | Soochow University | Aramid fiber electrochemical capacitor and preparation method therefor |
| CN109594341B (zh) * | 2018-12-10 | 2021-02-09 | 武汉纺织大学 | 一种基于聚吡咯的导电高灵敏传感弹性编织纱的制备方法 |
| CN109881484B (zh) * | 2019-02-02 | 2021-07-30 | 东华大学 | 一种静电负载的多层涂层纱线或织物材料的制备方法 |
| CN113897787B (zh) * | 2021-09-29 | 2024-01-30 | 浙江德普斯医疗科技股份有限公司 | 类弹簧蛋白质纤维及其应用 |
| CN114892395A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-12 | 超美斯新材料股份有限公司 | 一种导电芳纶纳米纤维膜的制备及其应用 |
| CN115341386B (zh) * | 2022-08-15 | 2024-03-26 | 四川华造宏材科技有限公司 | 柔性导电复合纳米纤维薄膜及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105195025A (zh) * | 2015-09-09 | 2015-12-30 | 天津大学 | 采用载银纳米复合材料制备抗菌抗污染超滤膜的方法 |
| CN105603717A (zh) * | 2016-01-24 | 2016-05-25 | 苏州大学 | 一种表面改性芳纶纤维及其制备方法 |
| CN106423154A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-02-22 | 华中科技大学 | 一种三维柔性电极或三维柔性催化剂及它们的制备与应用 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103554530A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-02-05 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 导电连续纤维增强织物或预浸料及导电化处理方法 |
| US10074453B2 (en) * | 2014-08-21 | 2018-09-11 | Council Of Scientific & Industrial Research | P-toluenesulfonate doped polypyrrole/carbon composite electrode and a process for the preparation thereof |
| WO2016033514A1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Massachusetts Institute Of Technology | High-performance supercapacitors based on metal nanowire yarns |
| CN105070511B (zh) * | 2015-08-05 | 2017-09-26 | 清华大学 | 一种纤维状超级电容器及其制备方法 |
| KR101703516B1 (ko) * | 2015-12-29 | 2017-02-07 | 국방과학연구소 | 탄소 섬유 직물/탄소 나노 튜브 전극의 제조 방법 |
| CN105839402A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-10 | 武汉理工大学 | 芳纶纤维表面化学修饰方法及其在制备银包芳纶复合纤维的应用 |
-
2018
- 2018-06-20 CN CN201911400929.2A patent/CN111146011B/zh active Active
- 2018-06-20 CN CN201810639888.1A patent/CN108831753B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105195025A (zh) * | 2015-09-09 | 2015-12-30 | 天津大学 | 采用载银纳米复合材料制备抗菌抗污染超滤膜的方法 |
| CN105603717A (zh) * | 2016-01-24 | 2016-05-25 | 苏州大学 | 一种表面改性芳纶纤维及其制备方法 |
| CN106423154A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-02-22 | 华中科技大学 | 一种三维柔性电极或三维柔性催化剂及它们的制备与应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Fabrication of polypyrrole (PPy)/carbon nanotube (CNT) composite electrode on ceramic fabric for supercapacitor applications;Hyuck Lee et al.;《Electrochimica Acta》;20110708;第56卷;7460-7466页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111146011A (zh) | 2020-05-12 |
| CN108831753B (zh) | 2020-02-11 |
| CN108831753A (zh) | 2018-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111146011B (zh) | 一种芳纶纤维电极 | |
| CN110838412B (zh) | 一种芳纶纤维电化学电容器 | |
| Abdah et al. | Review of the use of transition-metal-oxide and conducting polymer-based fibres for high-performance supercapacitors | |
| Yun et al. | Layer-by-layer assembly of reduced graphene oxide and MXene nanosheets for wire-shaped flexible supercapacitors | |
| Lu et al. | Superelastic hybrid CNT/graphene fibers for wearable energy storage | |
| Wang et al. | High‐performance biscrolled MXene/carbon nanotube yarn supercapacitors | |
| Gulzar et al. | Next-generation textiles: from embedded supercapacitors to lithium ion batteries | |
| Islam et al. | Smart electronic textile‐based wearable supercapacitors | |
| Liu et al. | A high performance all-solid-state flexible supercapacitor based on carbon nanotube fiber/carbon nanotubes/polyaniline with a double core-sheathed structure | |
| Huang et al. | Textile‐based electrochemical energy storage devices | |
| Zhai et al. | Textile energy storage: Structural design concepts, material selection and future perspectives | |
| Chen et al. | Graphene-based fibers for supercapacitor applications | |
| US8665581B2 (en) | Spiral wound electrical devices containing carbon nanotube-infused electrode materials and methods and apparatuses for production thereof | |
| Pan et al. | Quasi-solid-state fiber-shaped aqueous energy storage devices: recent advances and prospects | |
| US11942272B2 (en) | Aramid fiber electrochemical capacitor and preparation method therefor | |
| US11387053B2 (en) | Aramid fiber electrode and preparation method therefor | |
| Xia et al. | Ternary nanocomposite of polyaniline/manganese dioxide/titanium nitride nanowire array for supercapacitor electrode | |
| KR102129314B1 (ko) | 맥신/탄소나노튜브 복합체 및 이를 이용한 섬유형 비대칭 슈퍼커패시터 | |
| WO2015146984A1 (ja) | 導電性多孔体、固体高分子形燃料電池、及び導電性多孔体の製造方法 | |
| Guan et al. | Hydrophilicity improvement of graphene fibers for high-performance flexible supercapacitor | |
| CN103450682A (zh) | 一种碳纳米管/聚吡咯复合海绵及其制备方法 | |
| Zhang et al. | A high-performance all-solid-state yarn supercapacitor based on polypyrrole-coated stainless steel/cotton blended yarns | |
| Dawouda et al. | A brief overview of flexible CNT/PANI super capacitors | |
| Wang et al. | High-performance yarn supercapacitor based on directly twisted carbon nanotube@ bacterial cellulose membrane | |
| Hao et al. | In situ polymerization of pyrrole on CNT/cotton multifunctional composite yarn for supercapacitors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |