DOI:10.1016/j.jelechem.2020.114597
在本研究中，通過Hansen溶解度參數計算了聚丙烯腈（PAN）在硝基甲烷/水混合物中的溶解度，并使用光學顯微鏡進行了觀察。結果表明，在一定體積比的硝基甲烷和水的混合溶劑中可以得到PAN靜電紡絲前驅體。在靜電紡絲過程中，采用溶劑誘導相分離法制備了PAN多孔電紡纖維/帶。然后，對PAN電紡纖維/碳帶進行碳化并活化，制備出具有介孔/大孔結構的碳納米纖維/碳帶。此外，分別以多孔聚丙烯腈纖維/帶和碳納米纖維/帶為電極和隔膜制備了超級電容器。研究了離子液體電解質中納米纖維/碳帶的電化學性能與孔結構參數的關系，結果表明，納米帶具有高比例的介孔/大孔結構、較高的比容量（244.1 F·g-1）、充電/放電效率（99.8％）和低內部電阻（0.52Ω）。
圖1.硝基甲烷/水中PAN的Rij2值與硝基甲烷體積比的關系
圖2.硝基甲烷/水混合物中PAN的光學圖，V硝基甲烷:V水，（a）35:1，（b）28:1，（c）19:1，（d）17:1，（e）15:1
圖3.硝基甲烷/水混合物中PAN的光學顯微鏡照片，V硝基甲烷:V水，（a）35:1，（b）28:1，（c）21:1，（d）19:1，（e）17:1，（f）15:1
圖4.PAN電紡纖維/帶的光學顯微鏡圖像，V硝基甲烷:V水，（a）35:1，（b）28:1，（c）21:1，（d）19:1，（e）17:1，（f）15:1
圖5.由PAN在硝基甲烷/水混合物中制備的電紡纖維/帶，V硝基甲烷:V水，（a）35:1，（b）28:1，（c）21:1，（d）19:1，（e）17:1，（f）15:1
圖6.在硝基甲烷/水混合物中制備的PAN衍生碳纖維/帶，V硝基甲烷:V水，（a）35:1，（b）28:1，（c）21:1，（d）19:1，（e）17:1，（f）15:1
圖7.N2吸附-解吸等溫線和BJH孔徑分布圖
圖8.在硝基甲烷/水混合物中制備的PAN電紡纖維/帶的離子液體吸收行為，V硝基甲烷:V水，（a）35:1，（b）28:1，（c）21:1，（d）19:1，（e）17:1，（f）15:1
圖9.在不同掃描速率下，PAN衍生納米纖維/碳帶超級電容器的循環伏安曲線（I）V硝基甲烷:V水，（a）35:1，（b）28:1，（c）21:1，（d）19:1，（e）17:1，（f）15:1，（II）19:1
圖10.PAN衍生納米纖維/碳帶電容器的奈奎斯特光譜，V硝基甲烷:V水，（a）35:1，（b）28:1，（c）21:1，（d）19:1，（e）17:1，（f）15:1
圖11.PAN衍生碳納米纖維的循環壽命圖，V硝基甲烷:V水=（a）28:1，（b）21:1，（c）19:1，（d）17:1
圖12.PAN衍生納米纖維/碳帶電容器的恒電流充電/放電曲線，V硝基甲烷:V水，（a）35:1，（b）28:1，（c）21:1，（d）19:1，（e）17:1，（f）15:1
