DOI：10.1016/j.jelechem.2019.113815
采用一步靜電紡絲法制備了一種新型含包合物（IC）的PAN/苯基硅烷基CNF（PPSCD）復合材料，用于超級電容器的高性能電極材料。這三種環糊精相（α-CD、β-CD和γ-CD）均表現出不同的IC形成能力，這取決于主體CD腔與客體苯基硅烷分子（PS）之間的尺寸/形狀匹配和結合力。采用差示掃描量熱法（DSC）、熱重分析（TGA）、X射線衍射（XRD）和29SiCP-MAS NMR研究了PS在α-CD腔中的更強結合和更強相互作用對電紡CNFs形貌和結構性能的影響。與β-和γ-CD相比，PS小分子的包合在α-CD中的選擇性更高，這可能是由于PS在腔中的結合和相互作用更強。PPSα-CD電極在水溶液中顯示出優異的比電容（電流密度為1 mAcm-2時為173 Fg-1）和高能量密度（功率密度為400-10000 Whkg-1時為22.0-8.0 Whkg-1）。因此，高導電PPSα-CD復合材料提供了電解質離子的有效傳輸和用于電解質的電荷擴散的低電阻，從而產生良好的電容行為。
圖1. FE-SEM圖像顯示（a）PPSα-CD、（b）PPSβ-CD和（c）PPSγ-CD的形態，（d）PPSα-CD的EDS數據，（e）PPSα-CD的TEM圖像，以及（f）相應的元素映射圖像。
圖2.（a）PPSα-CD的寬掃描XPS光譜，（b）Si2p、（c）O1s、（d）C1s和（e）N1s核心水平的高分辨率掃描XPS光譜，以及 （f）根據XPS的雜原子的化學組成比。
圖3.（a）四種電紡納米網在氮氣氣氛下的熱重分析，（b）電紡PPSα-CD-NF的熱性能，（c）電紡納米纖維的差示掃描量熱分析以及電紡PPSCD-NF和P-NF網的XRD圖譜。
圖4.（a）PPSα-CD和PPSγ-CD的29Si MAS-NMR以及（b）PPSα-CD、PPSβ-CD和PPSγ-CD的XRD峰。
圖5.（a）三種碳化PPSCD復合材料在77 K下的氮氣吸附-解吸等溫線、（b）電導率以及（c）TGA數據。
圖6.電極在6.0M KOH（aq）電解液中的電化學測試：（a）PPSα-CD、（b）PPSβ-CD和（c）PPSγ-CD在不同掃描速率下的CV曲線，（d）三個電極在25 mVs-1掃描速率下的CV曲線。
圖7.三種樣品配置的阻抗特性：（a）奈奎斯特圖、（b）阻抗幅度、（c）阻抗相位以及（d）虛阻抗隨頻率的變化。
圖8.（a）比電容隨電流密度的變化以及（b）水溶液中三個電極的Ragone圖，（c）在1 mAcm2的電流密度下的恒電流充電/放電測試，（d）在6 M KOH水性電解液中，在1 mAcm2的恒定電流密度下，PPSα-CD和PPSβ-CD的比電容在10000次循環期間的變化。
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