DOI: 10.1002/app.50323

高效的能量储存系统需要使用有效的材料。在目前的工作中，采用静电纺丝技术开发了一种新型聚偏氟乙烯/氧化钛（PVdF/TiO2）复合膜作为超级电容器隔膜。将不同重量百分比的TiO2纳米颗粒（0、5、10、15和20 wt％）与20 wt％PVdF在50:50 wt％的四氢呋喃和二甲基乙酰胺溶剂中混合。研究了所得产物的各种物理和电化学特性，包括纤维直径、热稳定性、结晶度、孔隙率和电解吸收率，以确定具有优异特性的膜的最佳TiO2重量百分比。SEM和TGA研究表明，与其他膜相比，所制备的10wt％PVdF/TiO2复合膜表现出较好的性能，其平均直径较低，约为66±8nm，热稳定性提高至513.15℃，孔隙率为89％。通过X射线衍射技术、电解吸收和充放电研究分别测定了非织造隔膜的结晶度、离子电导率和比电容。本研究表明，TiO2纳米颗粒的添加大大改善了隔膜的物理和热化学性能，与其他膜相比，10％PVdF/TiO2复合膜具有更优越的性能。

图1.PVdF/TiO2（a）5，（b）10，（c）15和（d）20wt％以及（e）纯PVdF聚合物膜的形态[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图2.不同重量百分比的PVdF/TiO2膜的热重分析[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图3.不同重量百分比的PVdF/TiO2聚合物复合膜的X射线衍射图[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图4.不同重量百分比的PVdF/TiO2聚合物膜的孔隙率[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图5.不同重量百分比的PVdF/TiO2聚合物膜的电解质吸收量

图6.不同重量百分比的TiO2掺杂PVdF聚合物膜的奈奎斯特图[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图7.PVdF和10wt％PVdF/TiO2膜的线性扫描伏安曲线[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图8.10wt％PVdF/TiO2膜在不同电流密度下的充/放电曲线[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]