湿法成型制备纳米纤维素/还原氧化石墨烯/氧化锌超级电容器纤维电极及其性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

近年来，全球性的资源短缺枯竭、世界性的环境污染破坏等问题，逐渐成人们的关注焦点。

而来源广泛、价格低廉的纳米纤维素不仅具有无毒无味、易生物降解、可循环再生利用以及生物相容性良好等生化特性，同时兼有比表面积高、反应活性大、尺寸效应小等物理优点[2]。

碳是自然界中分布最广泛的材料之一，凭借其极低的合成成本、极高的硬度与导电导热性、良好的热稳定性和化学稳定性、完美的杂化结构、优良的透明度以及独特的机械电子性能使得它在人类生活中扮演着不可或缺的重要角色。

2. 国内外研究现状分析

fuku等制备了取代度从0～1.76的一系列乙酰细菌纤维素，来增强丙烯酸树脂，得到了含水量较低的光学透明复合物 。

且当bc含量为63%时，其无漫反射透明比得到了改善。

天然高分子材料中，以淀粉为基材的纳米复合膜的研究最为广泛。

3. 研究的基本内容与计划

本实验选用纳米纤维素、石墨烯与氧化锌作为原料来制备纳米纤维素-还原氧化石墨烯-氧化锌超级电容器，实验原料具有来源广泛、性价比高、绿色安全无污染等优点；实验探索了一种简单易行的电容器制备方法，先用原料制备出纳米纤维素与还原氧化石墨烯，再加入氧化锌。

采用湿法纺丝原理制纳米纤维素-石墨烯-氧化锌纤维，再用此种纤维制得所需的超级电容器；实验对制得电容器进行电化学测试、电镜测试、力学测试等多种测试，并试图依据测试结果来分析此种电容器的电极材料性能。

4. 研究创新点

利用机械法制备纳米纤维素和石墨烯加入第三元氧化锌，用湿法成型制备纳米纤维素氧化锌超级电容纤维。