[发明专利]一种用于超级电容器的中空碳纤维材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于超级电容器的中空碳纤维材料的制备方法。所述方法包括以下步骤：1)将ZIF‑8纳米粒子超声分散在N,N‑二甲基甲酰胺中，加入聚丙烯腈，搅拌至ZIF‑8纳米粒子和聚丙烯腈混合均匀；2)以混合溶液作为纺丝溶液，采用静电纺丝技术，得到ZIF‑8‑PAN的纳米纤维；3)将ZIF‑8‑PAN纤维在惰性气体条件下，于700‑900℃下碳化，得到中空碳纤维材料。本发明制备的碳纤维具有有序的微孔‑介孔结构，具有良好的导电性，比电容可达332F g^‑1，电容性能显著增强，明显的高于直接碳化ZIF‑8得到的碳材料，且比电容稳定，循环5000次后，比电容基本没有变化，可作为电容器电极材料，在超级电容器领域具有广泛的应用潜能。

主权项

1.一种用于超级电容器的中空碳纤维材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，将金属有机骨架材料ZIF‑8超声分散在N,N‑二甲基甲酰胺中，配制浓度为0.04‑0.12g/mL的ZIF‑8分散液，加入与ZIF‑8的质量比为4：(1～3)的聚丙烯腈，搅拌至混合均匀，得到静电纺丝溶液；步骤2，设置纺丝电压的正压为10‑12千伏，负压为1‑3千伏，推注速率为0.3‑0.5mL/h，将步骤1得到的静电纺丝溶液进行静电纺丝，得到ZIF‑8‑PAN纤维；步骤3，将步骤2得到的ZIF‑8‑PAN纤维在惰性气氛下，于700‑900℃下碳化，升温速率为2‑10℃/min，得到中空碳纤维材料。