[发明专利]一种用于储能的多层次芯鞘结构复合丝及其制备方法

权利要求书

1.一种用于储能的多层次芯鞘结构复合丝，其特征在于，包括：

钛丝、附着于所述钛丝上的二氧化钛纳米管阵列层、附着于所述二氧化钛纳米管阵列层上的多孔碳层以及附着于所述多孔碳层的化合物层。

2.如权利要求1所述的一种用于储能的多层次芯鞘结构复合丝及其制备方法，其特征在于，所述化合物层包括金属氧化物层、金属硫化物层及导电聚合物层。

3.如权利要求1所述的一种用于储能的多层次芯鞘结构复合丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将钛丝分别用洗涤液、丙酮、清水分别进行清洗；

S2、在含氟化铵(NH₄F)的水和乙二醇混合溶液中，将钼丝固定在阳极上，以铂为对电极，进行阳极氧化，形成TiO₂/Ti芯鞘结构复合丝；

S3、将步骤S2中的复合丝分别用水和乙醇清洗干净，并在烘干；

S4、将干燥后的TiO₂/Ti芯鞘结构复合丝放在管式炉中，在氩气保护下，通过CVD沉积法在TiO₂/Ti芯鞘结构复合丝表面生长一层碳，形成C/TiO₂/Ti多层结构复合丝；

S5、在C/TiO₂/Ti多层结构复合丝复合丝表面进一步修饰一层高赝电容的活性材料(a-M)，形成a-M/C/TiO₂/Ti多层结构复合丝；

S6、以1M的硫酸或磷酸/PVA为固态电解质，分别涂抹在氧化钼/钼芯鞘结构复合丝电极上，并晾干1-5小时后，将两个电极平行组装在一起形成纤维状的超级电容器。

4.如权利要求3所述的一种用于储能的多层次芯鞘结构复合丝的制备方法，其特征在于，所述钛丝直径范围为20微米到3000微米。

5.如权利要求3所述的一种用于储能的多层次芯鞘结构复合丝的制备方法，其特征在于，所述含氟化铵的水和乙二醇混合溶液中，水的含量为1-10V％。

6.如权利要求3所述的一种用于储能的多层次芯鞘结构复合丝的制备方法，其特征在于，所述含氟化铵的水和乙二醇混合溶液中，氟化铵的浓度范围为1-10wt％。

7.如权利要求3所述的一种用于储能的多层次芯鞘结构复合丝的制备方法，其特征在于，制备过程中还包括阳极氧化实验与CVD生长实验，所述阳极氧化实验中的电压范围1-100V，电流范围0.01-10A，阳极氧化时间范围0.1-100小时。

8.如权利要求7所述的一种用于储能的多层次芯鞘结构复合丝的制备方法，其特征在于，所述CVD生长实验中，气体包括高纯氩气、氢气和乙炔，温度范围500-1000℃，实验时间范围1-200分钟。

9.如权利要求3所述的一种用于储能的多层次芯鞘结构复合丝的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中的性材料包括过渡金属硫化物、过渡金属氧化物、导电聚合物。