DOI: 10.3390/molecules26030724

为了提高介孔炭（MC）作为电极内催化剂载体的性能，采用有机-有机自组装和静电纺丝相结合的方法，在优化热处理条件下成功合成了MC纤维（MCFs）。通过改变实验条件来控制孔结构。在MCFs中，MCF-A是在最酸性条件下制备的，孔径最大（4～5nm），通过调整热处理条件进一步优化了MCF-A的孔结构和碳化程度。由于纤维结构有望在MCFs应用于器件时彰显一定的优势，采用喷雾印刷制备了MCF-A层。对于抗压缩性，MCF-A层（厚度变化5.5％）显示出比本体MC层（厚度变化12.8％）更高的抗性。当纤维结构更多地保留在薄层内时，厚度方向上的电阻较低。MCF-A与本体MC相比的其他优点表明，MCF-A有潜力用作能源设备电极内的催化剂载体。

图1.不同MCF样品和本体MC作为参考样品的氮气吸附等温线（a）和相应的孔分布（b）。

图2.每个煅烧步骤下的MCF-A和Vulcan XC-72的XRD图比较。

图3.在不同温度下处理的MCF-A的氮气吸附等温线（a）和相应的孔分布（b）。

图4.在800℃下煅烧后，MCF-A的低倍放大（a）和高倍放大（b）SEM图像，以及TEM图像和孔径分布（c）。

图5.在N2饱和HClO4中获得的MCF-A、本体MC、Vulcan®XC-72和碳纳米纤维（CNFs）的循环伏安图（CVs）。

图6.不同碳材料在N2饱和HClO4中于25µA下的电压充电和放电（CDC）响应（a）以及在不同放电电流密度下的放电比电容（b）。

图7.Vulcan XC-72（a），CNF（b），MCF-A（c）和本体MC（d）在N2饱和HClO4中于不同充电电流下的电压CDC响应，其中（a），（b），（c）的X轴为0-140s，（d）的X轴为0-275s。

图8.压缩试验前后本体MC层（a）和MCF-A层（b）的横截面图。每个碳层的厚度用红色箭头显示。

图9.不同碳样品厚度方向上的电子电阻，插图解释了符号的含义。

图10.MCF-A-800（a）和MCF-A-450（b）的SEM图像。