DOI:10.1016/j.synthmet.2020.116436
將電紡聚（3,4-乙撐二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸鹽（PEDOT:PSS）納米纖維沉積在柔性聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底上，以制備用于柔性全固態超級電容器（SC）的電極。用于靜電紡絲的溶液包含導電聚合物（PEDOT:PSS）、絕緣聚合物（聚環氧乙烷或PEO）、溶劑（二甲基甲酰胺）和表面活性劑（Triton-X）。將納米纖維浸入乙二醇（EG）中后，它們的電導率大大提高，從而去除了納米纖維周圍過量的PEO，這導致PEDOT:PSS納米纖維變得更具導電性，從而提高了它們的電化學性能。通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察到PEO的去除情況，并且通過能量色散X射線光譜學（EDS）證實了PEO的去除。PEDOT:PSS電極用于超級電容器中，與聚乙烯醇/磷酸（PVA/H3PO4）凝膠聚電解質形成全固態SC。通過恒電流充電放電技術（GCD），在5μA/cm2的放電電流下，SC的面積電容達到1.8 mF/cm2，重量電容達到3.6 F/g。通過循環伏安法計算了SC的電容，結果與GCD非常相似。與具有相同凝膠聚電解質的摻雜PEDOT:PSS薄膜相比，使用PEDOT:PSS納米纖維作為電極顯示出更好的性能。該器件在20μA/cm-2下充放電1000次，保持了初始電容的92％，具有很好的穩定性。這些結果為制備用于能量存儲裝置的可穿戴和3D互連電極提供了可能性，該電極可置于衣服和任何非平面上。
圖1.PEDOT:PSS納米纖維在EG中浸泡前后的光透射光譜。
圖2.a）EG浸泡前和b）EG浸泡后沉積在鋁箔上的PEDOT:PSS的SEM顯微照片。
圖3.EG浸泡前后，a）S和b）C的原子百分比。
圖4.帶有PEDOT:PSS納米纖維和PVA/H3PO4電解質電極的SC的伏安圖，掃描速率為10至100 mV/s。
圖5.a）用PEDOT:PSS納米纖維、EG摻雜PEDOT:PSS薄膜和DMF摻雜PEDOT:PSS薄膜電極制成的SC的伏安圖。b）用PEDOT:PSS納米纖維、EG摻雜PEDOT:PSS膜和DMF摻雜PEDOT:PSS膜電極制成的SC的面電容。
圖6.a）PEDOT:PSS納米纖維SC在5、7、10和15μA/cm2下的GCD曲線。b）用PEDOT:PSS納米纖維、EG摻雜PEDOT:PSS納米纖維和DMF摻雜PEDOT:PSS膜電極制成的SC的面電容。
圖7.a）PEDOT:PSS納米纖維SC在第1、200、400、600和1000循環時的GCD曲線。b）納米纖維SC在第1、200、400、600和1000循環時的實際電容。放電電流為15μA/cm2。
