DOI:10.1016/j.synthmet.2020.116436

将电纺聚（3,4-乙撑二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）纳米纤维沉积在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底上，以制备用于柔性全固态超级电容器（SC）的电极。用于静电纺丝的溶液包含导电聚合物（PEDOT:PSS）、绝缘聚合物（聚环氧乙烷或PEO）、溶剂（二甲基甲酰胺）和表面活性剂（Triton-X）。将纳米纤维浸入乙二醇（EG）中后，它们的电导率大大提高，从而去除了纳米纤维周围过量的PEO，这导致PEDOT:PSS纳米纤维变得更具导电性，从而提高了它们的电化学性能。通过扫描电子显微镜（SEM）观察到PEO的去除情况，并且通过能量色散X射线光谱学（EDS）证实了PEO的去除。PEDOT:PSS电极用于超级电容器中，与聚乙烯醇/磷酸（PVA/H3PO4）凝胶聚电解质形成全固态SC。通过恒电流充电放电技术（GCD），在5μA/cm2的放电电流下，SC的面积电容达到1.8 mF/cm2，重量电容达到3.6 F/g。通过循环伏安法计算了SC的电容，结果与GCD非常相似。与具有相同凝胶聚电解质的掺杂PEDOT:PSS薄膜相比，使用PEDOT:PSS纳米纤维作为电极显示出更好的性能。该器件在20μA/cm-2下充放电1000次，保持了初始电容的92％，具有很好的稳定性。这些结果为制备用于能量存储装置的可穿戴和3D互连电极提供了可能性，该电极可置于衣服和任何非平面上。

图1.PEDOT:PSS纳米纤维在EG中浸泡前后的光透射光谱。

图2.a）EG浸泡前和b）EG浸泡后沉积在铝箔上的PEDOT:PSS的SEM显微照片。

图3.EG浸泡前后，a）S和b）C的原子百分比。

图4.带有PEDOT:PSS纳米纤维和PVA/H3PO4电解质电极的SC的伏安图，扫描速率为10至100 mV/s。

图5.a）用PEDOT:PSS纳米纤维、EG掺杂PEDOT:PSS薄膜和DMF掺杂PEDOT:PSS薄膜电极制成的SC的伏安图。b）用PEDOT:PSS纳米纤维、EG掺杂PEDOT:PSS膜和DMF掺杂PEDOT:PSS膜电极制成的SC的面电容。

图6.a）PEDOT:PSS纳米纤维SC在5、7、10和15μA/cm2下的GCD曲线。b）用PEDOT:PSS纳米纤维、EG掺杂PEDOT:PSS纳米纤维和DMF掺杂PEDOT:PSS膜电极制成的SC的面电容。

图7.a）PEDOT:PSS纳米纤维SC在第1、200、400、600和1000循环时的GCD曲线。b）纳米纤维SC在第1、200、400、600和1000循环时的实际电容。放电电流为15μA/cm2。