聚吡咯-钒酸碳纤维超容

-10°C 可工作

将聚吡咯均匀包覆H2V3O8纳米棒后复合到碳纤维织物，在保证高比容的同时实现-10℃低温下电容保持42.1%，为极端环境结构储能提供新方案。

Zhou, Heng · Xin, Xu · Liang, Penghua · Zheng, Zhang · Tengyu, Yao · Jun, Guo · Xingrong, Zhu · Feier, Wang · Yuan, Ni · 严康 · 王婧 · 申来法 · 朱孔军

Advanced Energy Materials 2026

具体参数

比电容

{'zh': '1082.4', 'en': '1082.4'} mF g−1

能量密度

{'zh': '573.6', 'en': '573.6'} mWh kg−1

电容保持率

{'zh': '42.1', 'en': '42.1'} %

低温能量密度

{'zh': '165', 'en': '165'} mWh kg−1

拉伸强度

{'zh': '126.5', 'en': '126.5'} MPa

拉伸模量

{'zh': '6.92', 'en': '6.92'} GPa

技术优势

低温不掉链子

在-10°C下仍保持42.1%的电容，能量密度165 mWh kg−1，超过多数已报道的碳纤维结构超容。

能抗还能储

器件拉伸强度126.5 MPa，拉伸模量6.92 GPa，兼具结构承载和储能功能。

界面快了

均匀的PPy涂层提供快速界面动力学和可逆赝电容，并缓冲H2V3O8纳米棒的体积膨胀。

应用场景

• 低温储能器件：在-10°C下仍能输出165 mWh kg−1，适合高寒环境下的储能需求。
• 无人机结构电池：兼具承载与储能，可减轻无人机自重、延长续航。
• 碳纤维复合材料：直接生长在碳纤维上，不牺牲结构性能。
• 结构超级电容器：解决碳纤维惰性导致的低电容问题。
• 机器人动力电源：高比电容和低温性能可满足机器人在极端环境下的供电。