独特的核−壳结构聚苯胺纳米纤维用于超高倍率柔性全固态超级电容器

摘要 同时促进电荷存储和快速充电能力一直是超级电容器面临的长期挑战。采用简单的流动种子聚合方法制备聚苯胺(PANI)纳米纤维，首先生成掺入植酸(PA)的低聚物作为促进PANI纳米纤维高度定向生长的种子，同时在PANI纳米纤维表面发生m-氨基苯磺酸(ASA)和苯胺的共聚合反应，最终持续制造出独特的核−壳结构PANI纳米纤维。得益于紧凑的纳米纤维结构、优良的分散性和自掺杂效果，合成的PANI纳米纤维在2 A g−1时展现出671.2 F g−1的比电容和在2到100 A g−1之间93.1%的超高倍率能力。组装的全固态超级电容器在320.2 W kg−1的功率密度下可实现最高能量密度28.3 Wh kg−1，具有显著的倍率能力(从1到20 A g−1为81.2%)、循环稳定性(5000次循环后为77.5%)，以及轻便和灵活性。期望当前绿色且可扩展的方法能进一步应用于制造其他独特的核−壳结构PANI纳米纤维，以期在能源存储设备中展现出吸引力的潜力。