一种mxene基纤维电容器电极及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及智能纺织品领域，尤其涉及一种mxene基纤维电容器电极及其制备方法。
背景技术：
2.为解决环境污染和碳排放等问题，人们对太阳能、水能、风能等可再生能源的利用进行了广泛研究。然而，因为这些能源的间歇性，使得储能装置的需求大大提高。纤维状超级电容器(fscs)是为小型化或可穿戴电子设备供电的有前途的储能解决方案。在fscs中使用的具有高导电率和优异储能性能的纤维电极是一大研究热点。
3.二维(2d)材料是最具前景的先进电容器电极材料之一。由于它们的高比表面积，二维材料通过电双层电容(edlc)或快速表面氧化还原反应(赝电容)提供了更多的电化学活性位点来存储电荷。mxenes(m
n 1
xnt
x
，n＝1、2或3，m代表过渡金属，x代表碳和/或氮，t
x
代表不同的表面官能团)是一种新兴的二维过渡金属碳化物和氮化物，已经被证明是超级电容器的极具前景的候选电极材料，有望用于柔性可穿戴超级电容器中。但目前，如何兼顾可穿戴性和导电性、储能性能，仍然是柔性可穿戴超级电容器所面临的一项重要挑战。
技术实现要素：
4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种mxene基纤维电容器电极及其制备方法。本发明采用丝素蛋白/聚氨酯共混材料作为纤维基底，加入导电掺杂剂银纳米线，并在纤维上附着mxene基电极材料，能使mxene基纤维电容器电极具有较好的可穿戴性、导电性和电化学储能性能。
5.本发明的具体技术方案为：
6.一种mxene基纤维电容器电极的制备方法，包括以下步骤：
7.(1)将丝素蛋白加入溶剂i中，搅拌至絮状固体悬浮液；将聚氨酯加入絮状固体悬浮液中，混匀后，加入银纳米线，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液；
8.(2)采用纺丝液进行湿法纺丝，将获得的纤维烘干后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维；
9.(3)将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维加入mxene基电极材料悬浮液中，充分浸泡后取出，干燥，而后再重复所述加入mxene基电极材料悬浮液中、充分浸泡后取出、干燥的过程若干次，获得mxene基纤维电容器电极。
10.本发明以丝素蛋白/聚氨酯共混材料作为基底，加入银纳米线配置成纺丝液，采用采用湿法纺丝制得复合纤维。之后将所得的纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡，进行干燥得到纤维电极。
11.本发明选用丝素蛋白/聚氨酯作为纤维的基底，前者能够使纤维具有良好的生物相容性、柔性和力学性能，使得其在可穿戴纺织品应用中有良好的应用前景。并且，本发明通过浸泡使mxene基电极材料附着在纤维表面，能够赋予纤维电极较好的电化学储能性能。
在此基础上，本发明选用银纳米线作为导电掺杂剂，不仅能够使纤维的机械变形不影响其导电性能，还有助于mxene基电极材料片层之间电荷的传递，提高电解质离子的运输效率。
12.作为优选，步骤(1)中，所述丝素蛋白的制备方法包括以下步骤：将蚕丝茧加入naco3溶液中进行脱胶，而后再重复所述脱胶的过程2-4次，烘干，获得丝素；向丝素中加入丝素蛋白提取液，在55-65℃下搅拌1-2h后，进行透析和冷冻干燥，获得丝素蛋白。
13.作为优选，所述丝素蛋白提取液是摩尔比为1∶1.5-2.5∶7-9的cacl2、ch3ch2oh和h2o的混合液。
14.作为优选，所述透析的过程中，截留分子量为9000-14000kda，透析时间为72-84h。
15.作为优选，步骤(1)中，所述银纳米线的制备方法包括以下步骤：将聚乙烯吡咯烷酮、溶剂ii和氯化铁制成混合溶液；将混合溶液加热至145-155℃后，向其中滴加硝酸银溶液，混匀后，在155-165℃下反应5-8h，分离出沉淀物后，对沉淀物进行洗涤，获得银纳米线。
16.作为优选，步骤(3)中，所述mxene基电极材料悬浮液的制备方法包括以下步骤：
17.(1.1)将lif和盐酸剧烈搅拌30-40min，获得混合液；然后在10-20min内将ti3alc2前体慢慢加入混合液中，继续搅拌反应；反应完成后，进行离心、酸洗和水洗至中性，再超声处理，最后离心收集上清液，获得mxene单层悬浮液；
18.(1.2)将n-苯基-1，4-苯二胺、六水三氯化铁和盐酸配制成反应液，在20-30℃下反应2-3h，对产物进行分离和纯化，获得四苯胺；
19.(1.3)将5-叠氮基戊酸、二环己基碳二亚胺、三甲胺、4-二甲基氨基吡啶和四苯胺溶解在溶剂iii中，搅拌反应后，分离出反应产物，获得含叠氮基团的改性四苯胺；
20.(1.4)将含叠氮基团的改性四苯胺溶于溶剂iv中，向其中逐滴加入mxene单层悬浮液，搅拌后，进行紫外光照射处理，而后进行离心、乙醇洗涤和水洗，再加入水，获得mxene基电极材料悬浮液。本步骤中，在紫外光的照射下，含叠氮基团的改性四苯胺中，叠氮基团分解成氮气和氮烯，氮烯非常活泼，可以与mxene上的h结合形成稳定的共价键。
21.本发明先制备mxene单层悬浮液，而后通过有机叠氮化合物的光化学作用，将聚苯胺最小的共轭重复单元四苯胺接枝到mxene纳米片上，实现了四苯胺与mxene的复合。
22.四苯胺具有赝电容、高导电性等优点，作为插层剂与mxene稳定结合后，能够增大mxene层间距，促进电解质离子的运输，有效增加mxene的比表面积以及电化学活性位点，进而提高其电化学储能性能。并且，相较于普通的聚苯胺而言，四苯胺(苯胺四聚体)具有较短的链长，能够减少反复充放电过程中易发生的体积退化。
23.此外，本发明利用四苯胺中的氨基和5-叠氮基戊酸，以及有机叠氮化合物的光化学作用，能够使mxene与四苯胺之间以共价键的方式结合，从而减少四苯胺脱落的风险，有利于确保两者之间的协同性，并增大储能时的循环稳定性。
24.作为优选，步骤(1)中，所述丝素蛋白、聚氨酯、银纳米线和溶剂i的质量体积比为1g∶3-5g∶0.1-0.2g∶15-25ml。
25.作为优选，步骤(2)中，纺丝液的湿法纺丝速度为1-3ml/min。
26.作为优选，步骤(2)中，所述湿法纺丝具体包括以下步骤：将纺丝液倒入注射器中，在注射器上套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水。
27.作为优选，步骤(3)中，所述浸泡的时间为1-3h。
28.一种采用所述制备方法制得的mxene基纤维电容器电极。
29.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
30.(1)本发明采用丝素蛋白/聚氨酯共混材料作为纤维基底，加入导电掺杂剂银纳米线，并在纤维上附着mxene基电极材料，能使mxene基纤维电容器电极兼具较好的可穿戴性、导电性和电化学储能性能；
31.(2)本发明所使用的mxene基电极材料中，选用四苯胺与mxene复合，能够提高mxene的电化学储能性能，同时还能利用四苯胺较短的链长，减少反复充放电过程中易发生的体积退化；
32.(3)本发明在制备mxene基电极材料的过程中，利用有机叠氮化合物的光化学作用来使四苯胺结合到mxene纳米片，两者以共价键的方式结合，减少了四苯胺脱落的风险，确保了协同性以及增大了储能时的循环稳定性。
具体实施方式
33.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
34.以下实施例可以使本专业的专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
35.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
36.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
37.(1.1)将lif和盐酸剧烈搅拌30-40min，获得混合液；然后在10-20min内将ti3alc2前体慢慢加入混合液中，继续搅拌反应；反应完成后，进行离心、酸洗和水洗至中性，再超声处理，最后离心收集上清液，获得mxene单层悬浮液；
38.(1.2)将n-苯基-1，4-苯二胺、六水三氯化铁和盐酸配制成反应液，在20-30℃下反应2-3h，对产物进行分离和纯化，获得四苯胺；
39.(1.3)将5-叠氮基戊酸、二环己基碳二亚胺、三甲胺、4-二甲基氨基吡啶和四苯胺溶解在溶剂iii中，搅拌反应后，分离出反应产物，获得含叠氮基团的改性四苯胺；
40.(1.4)将含叠氮基团的改性四苯胺溶于溶剂iv中，向其中逐滴加入mxene单层悬浮液，搅拌后，进行紫外光照射处理，而后进行离心、乙醇洗涤和水洗，再加入水，获得mxene基电极材料悬浮液。
41.(2)丝素蛋白的制备：将蚕丝茧加入naco3溶液中进行脱胶，而后再重复所述脱胶的过程2-4次，烘干，获得丝素；将摩尔比为1∶1.5-2.5∶7-9的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液；向丝素中加入丝素蛋白提取液，在55-65℃下搅拌1-2h后，进行透析，截留分子量为9000-14000kda，透析时间为72-84h，而后进行冷冻干燥，获得丝素蛋白。
42.(3)银纳米线的制备：将聚乙烯吡咯烷酮、溶剂ii和氯化铁制成混合溶液；将混合溶液加热至145-155℃后，向其中滴加硝酸银溶液，混匀后，在155-165℃下反应5-8h，分离出沉淀物后，对沉淀物进行洗涤，获得银纳米线。
43.(4)纺丝液的制备：将丝素蛋白加入溶剂i中，搅拌至絮状固体悬浮液；将聚氨酯加入絮状固体悬浮液中，混匀后，加入银纳米线，所述丝素蛋白、聚氨酯、银纳米线和溶剂i的质量体积比为1g∶3-5g∶0.1-0.2g∶15-25ml，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
44.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：采用纺丝液进行湿法纺丝，纺丝
液的湿法纺丝速度为1-3ml/min，将获得的纤维烘干后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
45.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维加入mxene基电极材料悬浮液中，浸泡1-3h后取出，干燥，而后再重复所述加入mxene基电极材料悬浮液中、浸泡1-3h后取出、干燥的过程3-9次，获得mxene基纤维电容器电极。
46.实施例1
47.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
48.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
49.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
50.(1.2)四苯胺的制备：将2.83g n-苯基-1，4-苯二胺粉末与75ml 1.0m盐酸加入250毫升圆底烧瓶，并快速搅拌30min。将4.14g六水三氯化铁溶于75ml 1.0m盐酸中，并迅速倒入圆底烧瓶内，然后再倒入75ml 1.0m盐酸，在室温25℃下搅拌2h。之后将沉淀物9000rpm离心30min，并用0.1m盐酸清洗4次。然后将沉淀物与75ml 2.0m氢氧化铵和450ml丙酮混合30min，得到明亮的蓝色溶液。使用旋转蒸发器除去丙酮。然后将分散液离心，用去离子水洗涤4次，上清液变成中性ph。收集粉末，用乙醇冲洗，并在夜间进行空气干燥12h，获得蓝色固体四苯胺。
51.(1.3)含叠氮基团的改性四苯胺的制备：将0.828g 5-叠氮基戊酸、0.786g二环己基碳二亚胺、0.390g三甲胺、0.431g4-二甲基氨基吡啶和1.665g四苯胺溶解在15ml二氯甲烷(dcm)中，然后在室温下搅拌48h。然后用去离子水洗涤反应混合物。之后进行真空干燥，获得含叠氮基团的改性四苯胺。
52.(1.4)将含叠氮基团的改性四苯胺溶于乙醇，配制成浓度为200μg/ml的改性四苯胺乙醇溶液。将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml改性四苯胺乙醇溶液(200μg/ml)中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。将溶液暴露在紫外光下30min，然后将液体离心并用乙醇洗涤6次，以去除未反应的含叠氮基团的改性四苯胺，然后用去离子水反复清洗8次，再加入去离子水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
53.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
54.(3)银纳米线的制备：将3g聚乙烯吡咯烷酮加入150ml乙二醇中搅拌，然后将0.15g
氯化铁加入其中搅拌，获得混合溶液。之后，将混合溶液放入250ml的反应釜中，升温至150℃后，向混合溶液中滴加37ml 0.12m硝酸银溶液，充分搅拌，160℃下反应6h。待冷却至室温后，分离出沉淀物，用乙醇清洗，在3000rpm下进行离心洗涤3次。最后，倒去上层清液，获得银纳米线沉淀物，保存在n，n-二甲基甲酰胺中。
55.(4)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌1.5h，加入0.1g银纳米线搅拌，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
56.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
57.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程3次，获得mxene基纤维电容器电极。
58.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为1033s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为296.5f/cm3，循环5000次，电容保持率为77.3％。
59.实施例2
60.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
61.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
62.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
63.(1.2)四苯胺的制备：将2.83g n-苯基-1，4-苯二胺粉末与75ml 1.0m盐酸加入250毫升圆底烧瓶，并快速搅拌30min。将4.14g六水三氯化铁溶于75ml 1.0m盐酸中，并迅速倒入圆底烧瓶内，然后再倒入75ml 1.0m盐酸，在室温25℃下搅拌2h。之后将沉淀物9000rpm离心30min，并用0.1m盐酸清洗4次。然后将沉淀物与75ml 2.0m氢氧化铵和450ml丙酮混合30min，得到明亮的蓝色溶液。使用旋转蒸发器除去丙酮。然后将分散液离心，用去离子水洗涤4次，上清液变成中性ph。收集粉末，用乙醇冲洗，并在夜间进行空气干燥12h，获得蓝色固体四苯胺。
64.(1.3)含叠氮基团的改性四苯胺的制备：将0.828g 5-叠氮基戊酸、0.786g二环己基碳二亚胺、0.390g三甲胺、0.431g4-二甲基氨基吡啶和1.665g四苯胺溶解在15ml dcm中，然后在室温下搅拌48h。然后用去离子水洗涤反应混合物。之后进行真空干燥，获得含叠氮基团的改性四苯胺。
65.(1.4)将含叠氮基团的改性四苯胺溶于乙醇，配制成浓度为200μg/ml的改性四苯胺乙醇溶液。将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml改性四苯胺乙醇溶液(200μg/ml)中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。将溶液暴露在紫外光下30min，然后将液体离心并用乙醇洗涤6次，以去除未反应的含叠氮基团的改性四苯胺，然后用去离子水反复清洗8次，再加入去离子水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
66.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
67.(3)银纳米线的制备：将3g聚乙烯吡咯烷酮加入150ml乙二醇中搅拌，然后将0.15g氯化铁加入其中搅拌，获得混合溶液。之后，将混合溶液放入250ml的反应釜中，升温至150℃后，向混合溶液中滴加37ml 0.12m硝酸银溶液，充分搅拌，160℃下反应6h。待冷却至室温后，分离出沉淀物，用乙醇清洗，在3000rpm下进行离心洗涤3次。最后，倒去上层清液，获得银纳米线沉淀物，保存在n，n-二甲基甲酰胺中。
68.(4)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌1.5h，加入0.1g银纳米线搅拌，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
69.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
70.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程6次，获得mxene基纤维电容器电极。
71.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为1289s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为396.5f/cm3，循环5000次，电容保持率为87.2％。
72.实施例3
73.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
74.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
75.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌
48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
76.(1.2)四苯胺的制备：将2.83g n-苯基-1，4-苯二胺粉末与75ml 1.0m盐酸加入250毫升圆底烧瓶，并快速搅拌30min。将4.14g六水三氯化铁溶于75ml 1.0m盐酸中，并迅速倒入圆底烧瓶内，然后再倒入75ml 1.0m盐酸，在室温25℃下搅拌2h。之后将沉淀物9000rpm离心30min，并用0.1m盐酸清洗4次。然后将沉淀物与75ml 2.0m氢氧化铵和450ml丙酮混合30min，得到明亮的蓝色溶液。使用旋转蒸发器除去丙酮。然后将分散液离心，用去离子水洗涤4次，上清液变成中性ph。收集粉末，用乙醇冲洗，并在夜间进行空气干燥12h，获得蓝色固体四苯胺。
77.(1.3)含叠氮基团的改性四苯胺的制备：将0.828g 5-叠氮基戊酸、0.786g二环己基碳二亚胺、0.390g三甲胺、0.431g 4-二甲基氨基吡啶和1.665g四苯胺溶解在15ml dcm中，然后在室温下搅拌48h。然后用去离子水洗涤反应混合物。之后进行真空干燥，获得含叠氮基团的改性四苯胺。
78.(1.4)将含叠氮基团的改性四苯胺溶于乙醇，配制成浓度为200μg/ml的改性四苯胺乙醇溶液。将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml改性四苯胺乙醇溶液(200μg/ml)中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。将溶液暴露在紫外光下30min，然后将液体离心并用乙醇洗涤6次，以去除未反应的含叠氮基团的改性四苯胺，然后用去离子水反复清洗8次，再加入去离子水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
79.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
80.(3)银纳米线的制备：将3g聚乙烯吡咯烷酮加入150ml乙二醇中搅拌，然后将0.15g氯化铁加入其中搅拌，获得混合溶液。之后，将混合溶液放入250ml的反应釜中，升温至150℃后，向混合溶液中滴加37ml 0.12m硝酸银溶液，充分搅拌，160℃下反应6h。待冷却至室温后，分离出沉淀物，用乙醇清洗，在3000rpm下进行离心洗涤3次。最后，倒去上层清液，获得银纳米线沉淀物，保存在n，n-二甲基甲酰胺中。
81.(4)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌1.5h，加入0.1g银纳米线搅拌，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
82.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
83.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程9次，获得mxene基纤维电容器电极。
84.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为1589s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为332.6f/cm3，循环5000次，电容保持率为73.3％。
85.对比例1
86.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
87.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
88.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
89.(1.2)四苯胺的制备：将2.83g n-苯基-1，4-苯二胺粉末与75ml 1.0m盐酸加入250毫升圆底烧瓶，并快速搅拌30min。将4.14g六水三氯化铁溶于75ml 1.0m盐酸中，并迅速倒入圆底烧瓶内，然后再倒入75ml 1.0m盐酸，在室温25℃下搅拌2h。之后将沉淀物9000rpm离心30min，并用0.1m盐酸清洗4次。然后将沉淀物与75ml 2.0m氢氧化铵和450ml丙酮混合30min，得到明亮的蓝色溶液。使用旋转蒸发器除去丙酮。然后将分散液离心，用去离子水洗涤4次，上清液变成中性ph。收集粉末，用乙醇冲洗，并在夜间进行空气干燥12h，获得蓝色固体四苯胺。
90.(1.3)含叠氮基团的改性四苯胺的制备：将0.828g 5-叠氮基戊酸、0.786g二环己基碳二亚胺、0.390g三甲胺、0.431g 4-二甲基氨基吡啶和1.665g四苯胺溶解在15ml二氯甲烷(dcm)中，然后在室温下搅拌48h。然后用去离子水洗涤反应混合物。之后进行真空干燥，获得含叠氮基团的改性四苯胺。
91.(1.4)将含叠氮基团的改性四苯胺溶于乙醇，配制成浓度为200μg/ml的改性四苯胺乙醇溶液。将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml改性四苯胺乙醇溶液(200μg/ml)中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。将溶液暴露在紫外光下30min，然后将液体离心并用乙醇洗涤6次，以去除未反应的含叠氮基团的改性四苯胺，然后用去离子水反复清洗8次，再加入去离子水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
92.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低
温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
93.(3)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
94.(4)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
95.(5)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程3次，获得mxene基纤维电容器电极。
96.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为670s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为203.2f/cm3，循环5000次，电容保持率为50.8％。
97.对比例2
98.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
99.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
100.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
101.(1.2)将聚苯胺溶于n-甲基吡咯烷酮，配制成浓度为200μg/ml的聚苯胺溶液。将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml聚苯胺溶液(200μg/ml)中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。然后将液体离心并用n-甲基吡咯烷酮洗涤6次，再用去离子水反复清洗8次，再加入去离子水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
102.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
103.(3)银纳米线的制备：将3g聚乙烯吡咯烷酮加入150ml乙二醇中搅拌，然后将0.15g
氯化铁加入其中搅拌，获得混合溶液。之后，将混合溶液放入250ml的反应釜中，升温至150℃后，向混合溶液中滴加37ml 0.12m硝酸银溶液，充分搅拌，160℃下反应6h。待冷却至室温后，分离出沉淀物，用乙醇清洗，在3000rpm下进行离心洗涤3次。最后，倒去上层清液，获得银纳米线沉淀物，保存在n，n-二甲基甲酰胺中。
104.(4)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌1.5h，加入0.1g银纳米线搅拌，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
105.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
106.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程3次，获得mxene基纤维电容器电极。
107.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为956s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为241.9f/cm3，循环5000次，电容保持率为62.1％。
108.对比例3
109.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
110.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
111.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
112.(1.2)四苯胺的制备：将2.83g n-苯基-1，4-苯二胺粉末与75ml 1.0m盐酸加入250毫升圆底烧瓶，并快速搅拌30min。将4.14g六水三氯化铁溶于75ml 1.0m盐酸中，并迅速倒入圆底烧瓶内，然后再倒入75ml 1.0m盐酸，在室温25℃下搅拌2h。之后将沉淀物9000rpm离心30min，并用0.1m盐酸清洗4次。然后将沉淀物与75ml 2.0m氢氧化铵和450ml丙酮混合30min，得到明亮的蓝色溶液。使用旋转蒸发器除去丙酮。然后将分散液离心，用去离子水洗涤4次，上清液变成中性ph。收集粉末，用乙醇冲洗，并在夜间进行空气干燥12h，获得蓝色固体四苯胺。
113.(1.3)将四苯胺溶于乙醇，配制成浓度为200μg/ml的四苯胺乙醇溶液。将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml四苯胺乙醇溶液(200μg/ml)中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。然后将液体离心并用乙醇洗涤6次，再用去离子水反复清洗8次，再加入去离子水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
114.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
115.(3)银纳米线的制备：将3g聚乙烯吡咯烷酮加入150ml乙二醇中搅拌，然后将0.15g氯化铁加入其中搅拌，获得混合溶液。之后，将混合溶液放入250ml的反应釜中，升温至150℃后，向混合溶液中滴加37ml 0.12m硝酸银溶液，充分搅拌，160℃下反应6h。待冷却至室温后，分离出沉淀物，用乙醇清洗，在3000rpm下进行离心洗涤3次。最后，倒去上层清液，获得银纳米线沉淀物，保存在n，n-二甲基甲酰胺中。
116.(4)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌1.5h，加入0.1g银纳米线搅拌，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
117.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
118.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程3次，获得mxene基纤维电容器电极。
119.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为988s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为264.3f/cm3，循环5000次，电容保持率为69.3％。
120.对比例4
121.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
122.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
123.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
124.(1.2)将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml乙醇溶液中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。然后将液体离心并用乙醇洗涤6次，再用去离子水反复清洗8次，再加入去离子
水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
125.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
126.(3)银纳米线的制备：将3g聚乙烯吡咯烷酮加入150ml乙二醇中搅拌，然后将0.15g氯化铁加入其中搅拌，获得混合溶液。之后，将混合溶液放入250ml的反应釜中，升温至150℃后，向混合溶液中滴加37ml 0.12m硝酸银溶液，充分搅拌，160℃下反应6h。待冷却至室温后，分离出沉淀物，用乙醇清洗，在3000rpm下进行离心洗涤3次。最后，倒去上层清液，获得银纳米线沉淀物，保存在n，n-二甲基甲酰胺中。
127.(4)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌1.5h，加入0.1g银纳米线搅拌，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
128.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
129.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程3次，获得mxene基纤维电容器电极。
130.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为876s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为223.5f/cm3，循环5000次，电容保持率为53.6％。
131.实施例1-3和对比例1-4中，测得的mxene基纤维电容器电极的电化学性能如表1所示。
132.表1
[0133] 电导率(s/cm)体积电容(f/cm3)电容保持率(％)实施例11033296.577.3实施例21289396.587.2实施例31589332.673.3对比例1670203.250.8对比例2956241.962.1对比例3988264.369.3
对比例4876223.553.6
[0134]
从表1可以看出：
[0135]
(1)相较于对比例1而言，实施例1-3的电导率明显较高，说明在纤维中加入导电掺杂剂银纳米线，能够提高mxene基纤维电容器电极的电导率。
[0136]
(2)相较于对比例4而言，实施例1-3和对比例2-3的体积电容和电容保持率明显较高，说明在mxene基电极材料的制备过程中，加入聚苯胺或苯胺低聚物都能明显提高mxene基纤维电容器电极的储能性能。
[0137]
(2)相较于对比例2而言，对比例3的体积电容和电容保持率明显较高，说明在mxene基电极材料的制备过程中，苯胺低聚物四苯胺的添加比聚苯胺的储能效果优越。原因是因为，聚苯胺本身的刚性较于四苯胺要高，且分撒性不佳，不能与mxene较好地混合均匀，影响了电化学性能；而四苯胺在具有聚苯胺的导电性能等优点的前提下分子链长较短，易于调节mxene的层间距，且在水中分散性较好，很好地提高复合材料的储能效果。
[0138]
(3)相比较对比例3而言，实施例1-3的体积电容和电容保持率明显较高，说明在mxene基电极材料的制备过程中，利用有机叠氮化合物的光化学作用来使四苯胺结合到mxene纳米片，能够使mxene基纤维电容器电极具有更好的储能性能。这是因为四苯胺和mxene的官能团在只有物理搅拌的条件下保持稳定，不发生化学反应，无法形成共价键，只能形成氢键作用，而含叠氮基团的改性四苯胺，在紫外光的照射下，叠氮基团分解成氮气和氮烯，氮烯非常活泼，可以与mxene上的h结合形成稳定的共价键，能够更好地促进mxene层间的电荷传递以及增加更多的电化学活性位点，极大地促进mxene基电极材料的电化学储能性能。
[0139]
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
技术领域
1.本发明涉及智能纺织品领域，尤其涉及一种mxene基纤维电容器电极及其制备方法。
背景技术：
2.为解决环境污染和碳排放等问题，人们对太阳能、水能、风能等可再生能源的利用进行了广泛研究。然而，因为这些能源的间歇性，使得储能装置的需求大大提高。纤维状超级电容器(fscs)是为小型化或可穿戴电子设备供电的有前途的储能解决方案。在fscs中使用的具有高导电率和优异储能性能的纤维电极是一大研究热点。
3.二维(2d)材料是最具前景的先进电容器电极材料之一。由于它们的高比表面积，二维材料通过电双层电容(edlc)或快速表面氧化还原反应(赝电容)提供了更多的电化学活性位点来存储电荷。mxenes(m
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xnt
x
，n＝1、2或3，m代表过渡金属，x代表碳和/或氮，t
x
代表不同的表面官能团)是一种新兴的二维过渡金属碳化物和氮化物，已经被证明是超级电容器的极具前景的候选电极材料，有望用于柔性可穿戴超级电容器中。但目前，如何兼顾可穿戴性和导电性、储能性能，仍然是柔性可穿戴超级电容器所面临的一项重要挑战。
技术实现要素：
4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种mxene基纤维电容器电极及其制备方法。本发明采用丝素蛋白/聚氨酯共混材料作为纤维基底，加入导电掺杂剂银纳米线，并在纤维上附着mxene基电极材料，能使mxene基纤维电容器电极具有较好的可穿戴性、导电性和电化学储能性能。
5.本发明的具体技术方案为：
6.一种mxene基纤维电容器电极的制备方法，包括以下步骤：
7.(1)将丝素蛋白加入溶剂i中，搅拌至絮状固体悬浮液；将聚氨酯加入絮状固体悬浮液中，混匀后，加入银纳米线，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液；
8.(2)采用纺丝液进行湿法纺丝，将获得的纤维烘干后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维；
9.(3)将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维加入mxene基电极材料悬浮液中，充分浸泡后取出，干燥，而后再重复所述加入mxene基电极材料悬浮液中、充分浸泡后取出、干燥的过程若干次，获得mxene基纤维电容器电极。
10.本发明以丝素蛋白/聚氨酯共混材料作为基底，加入银纳米线配置成纺丝液，采用采用湿法纺丝制得复合纤维。之后将所得的纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡，进行干燥得到纤维电极。
11.本发明选用丝素蛋白/聚氨酯作为纤维的基底，前者能够使纤维具有良好的生物相容性、柔性和力学性能，使得其在可穿戴纺织品应用中有良好的应用前景。并且，本发明通过浸泡使mxene基电极材料附着在纤维表面，能够赋予纤维电极较好的电化学储能性能。
在此基础上，本发明选用银纳米线作为导电掺杂剂，不仅能够使纤维的机械变形不影响其导电性能，还有助于mxene基电极材料片层之间电荷的传递，提高电解质离子的运输效率。
12.作为优选，步骤(1)中，所述丝素蛋白的制备方法包括以下步骤：将蚕丝茧加入naco3溶液中进行脱胶，而后再重复所述脱胶的过程2-4次，烘干，获得丝素；向丝素中加入丝素蛋白提取液，在55-65℃下搅拌1-2h后，进行透析和冷冻干燥，获得丝素蛋白。
13.作为优选，所述丝素蛋白提取液是摩尔比为1∶1.5-2.5∶7-9的cacl2、ch3ch2oh和h2o的混合液。
14.作为优选，所述透析的过程中，截留分子量为9000-14000kda，透析时间为72-84h。
15.作为优选，步骤(1)中，所述银纳米线的制备方法包括以下步骤：将聚乙烯吡咯烷酮、溶剂ii和氯化铁制成混合溶液；将混合溶液加热至145-155℃后，向其中滴加硝酸银溶液，混匀后，在155-165℃下反应5-8h，分离出沉淀物后，对沉淀物进行洗涤，获得银纳米线。
16.作为优选，步骤(3)中，所述mxene基电极材料悬浮液的制备方法包括以下步骤：
17.(1.1)将lif和盐酸剧烈搅拌30-40min，获得混合液；然后在10-20min内将ti3alc2前体慢慢加入混合液中，继续搅拌反应；反应完成后，进行离心、酸洗和水洗至中性，再超声处理，最后离心收集上清液，获得mxene单层悬浮液；
18.(1.2)将n-苯基-1，4-苯二胺、六水三氯化铁和盐酸配制成反应液，在20-30℃下反应2-3h，对产物进行分离和纯化，获得四苯胺；
19.(1.3)将5-叠氮基戊酸、二环己基碳二亚胺、三甲胺、4-二甲基氨基吡啶和四苯胺溶解在溶剂iii中，搅拌反应后，分离出反应产物，获得含叠氮基团的改性四苯胺；
20.(1.4)将含叠氮基团的改性四苯胺溶于溶剂iv中，向其中逐滴加入mxene单层悬浮液，搅拌后，进行紫外光照射处理，而后进行离心、乙醇洗涤和水洗，再加入水，获得mxene基电极材料悬浮液。本步骤中，在紫外光的照射下，含叠氮基团的改性四苯胺中，叠氮基团分解成氮气和氮烯，氮烯非常活泼，可以与mxene上的h结合形成稳定的共价键。
21.本发明先制备mxene单层悬浮液，而后通过有机叠氮化合物的光化学作用，将聚苯胺最小的共轭重复单元四苯胺接枝到mxene纳米片上，实现了四苯胺与mxene的复合。
22.四苯胺具有赝电容、高导电性等优点，作为插层剂与mxene稳定结合后，能够增大mxene层间距，促进电解质离子的运输，有效增加mxene的比表面积以及电化学活性位点，进而提高其电化学储能性能。并且，相较于普通的聚苯胺而言，四苯胺(苯胺四聚体)具有较短的链长，能够减少反复充放电过程中易发生的体积退化。
23.此外，本发明利用四苯胺中的氨基和5-叠氮基戊酸，以及有机叠氮化合物的光化学作用，能够使mxene与四苯胺之间以共价键的方式结合，从而减少四苯胺脱落的风险，有利于确保两者之间的协同性，并增大储能时的循环稳定性。
24.作为优选，步骤(1)中，所述丝素蛋白、聚氨酯、银纳米线和溶剂i的质量体积比为1g∶3-5g∶0.1-0.2g∶15-25ml。
25.作为优选，步骤(2)中，纺丝液的湿法纺丝速度为1-3ml/min。
26.作为优选，步骤(2)中，所述湿法纺丝具体包括以下步骤：将纺丝液倒入注射器中，在注射器上套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水。
27.作为优选，步骤(3)中，所述浸泡的时间为1-3h。
28.一种采用所述制备方法制得的mxene基纤维电容器电极。
29.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
30.(1)本发明采用丝素蛋白/聚氨酯共混材料作为纤维基底，加入导电掺杂剂银纳米线，并在纤维上附着mxene基电极材料，能使mxene基纤维电容器电极兼具较好的可穿戴性、导电性和电化学储能性能；
31.(2)本发明所使用的mxene基电极材料中，选用四苯胺与mxene复合，能够提高mxene的电化学储能性能，同时还能利用四苯胺较短的链长，减少反复充放电过程中易发生的体积退化；
32.(3)本发明在制备mxene基电极材料的过程中，利用有机叠氮化合物的光化学作用来使四苯胺结合到mxene纳米片，两者以共价键的方式结合，减少了四苯胺脱落的风险，确保了协同性以及增大了储能时的循环稳定性。
具体实施方式
33.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
34.以下实施例可以使本专业的专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
35.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
36.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
37.(1.1)将lif和盐酸剧烈搅拌30-40min，获得混合液；然后在10-20min内将ti3alc2前体慢慢加入混合液中，继续搅拌反应；反应完成后，进行离心、酸洗和水洗至中性，再超声处理，最后离心收集上清液，获得mxene单层悬浮液；
38.(1.2)将n-苯基-1，4-苯二胺、六水三氯化铁和盐酸配制成反应液，在20-30℃下反应2-3h，对产物进行分离和纯化，获得四苯胺；
39.(1.3)将5-叠氮基戊酸、二环己基碳二亚胺、三甲胺、4-二甲基氨基吡啶和四苯胺溶解在溶剂iii中，搅拌反应后，分离出反应产物，获得含叠氮基团的改性四苯胺；
40.(1.4)将含叠氮基团的改性四苯胺溶于溶剂iv中，向其中逐滴加入mxene单层悬浮液，搅拌后，进行紫外光照射处理，而后进行离心、乙醇洗涤和水洗，再加入水，获得mxene基电极材料悬浮液。
41.(2)丝素蛋白的制备：将蚕丝茧加入naco3溶液中进行脱胶，而后再重复所述脱胶的过程2-4次，烘干，获得丝素；将摩尔比为1∶1.5-2.5∶7-9的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液；向丝素中加入丝素蛋白提取液，在55-65℃下搅拌1-2h后，进行透析，截留分子量为9000-14000kda，透析时间为72-84h，而后进行冷冻干燥，获得丝素蛋白。
42.(3)银纳米线的制备：将聚乙烯吡咯烷酮、溶剂ii和氯化铁制成混合溶液；将混合溶液加热至145-155℃后，向其中滴加硝酸银溶液，混匀后，在155-165℃下反应5-8h，分离出沉淀物后，对沉淀物进行洗涤，获得银纳米线。
43.(4)纺丝液的制备：将丝素蛋白加入溶剂i中，搅拌至絮状固体悬浮液；将聚氨酯加入絮状固体悬浮液中，混匀后，加入银纳米线，所述丝素蛋白、聚氨酯、银纳米线和溶剂i的质量体积比为1g∶3-5g∶0.1-0.2g∶15-25ml，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
44.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：采用纺丝液进行湿法纺丝，纺丝
液的湿法纺丝速度为1-3ml/min，将获得的纤维烘干后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
45.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维加入mxene基电极材料悬浮液中，浸泡1-3h后取出，干燥，而后再重复所述加入mxene基电极材料悬浮液中、浸泡1-3h后取出、干燥的过程3-9次，获得mxene基纤维电容器电极。
46.实施例1
47.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
48.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
49.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
50.(1.2)四苯胺的制备：将2.83g n-苯基-1，4-苯二胺粉末与75ml 1.0m盐酸加入250毫升圆底烧瓶，并快速搅拌30min。将4.14g六水三氯化铁溶于75ml 1.0m盐酸中，并迅速倒入圆底烧瓶内，然后再倒入75ml 1.0m盐酸，在室温25℃下搅拌2h。之后将沉淀物9000rpm离心30min，并用0.1m盐酸清洗4次。然后将沉淀物与75ml 2.0m氢氧化铵和450ml丙酮混合30min，得到明亮的蓝色溶液。使用旋转蒸发器除去丙酮。然后将分散液离心，用去离子水洗涤4次，上清液变成中性ph。收集粉末，用乙醇冲洗，并在夜间进行空气干燥12h，获得蓝色固体四苯胺。
51.(1.3)含叠氮基团的改性四苯胺的制备：将0.828g 5-叠氮基戊酸、0.786g二环己基碳二亚胺、0.390g三甲胺、0.431g4-二甲基氨基吡啶和1.665g四苯胺溶解在15ml二氯甲烷(dcm)中，然后在室温下搅拌48h。然后用去离子水洗涤反应混合物。之后进行真空干燥，获得含叠氮基团的改性四苯胺。
52.(1.4)将含叠氮基团的改性四苯胺溶于乙醇，配制成浓度为200μg/ml的改性四苯胺乙醇溶液。将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml改性四苯胺乙醇溶液(200μg/ml)中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。将溶液暴露在紫外光下30min，然后将液体离心并用乙醇洗涤6次，以去除未反应的含叠氮基团的改性四苯胺，然后用去离子水反复清洗8次，再加入去离子水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
53.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
54.(3)银纳米线的制备：将3g聚乙烯吡咯烷酮加入150ml乙二醇中搅拌，然后将0.15g
氯化铁加入其中搅拌，获得混合溶液。之后，将混合溶液放入250ml的反应釜中，升温至150℃后，向混合溶液中滴加37ml 0.12m硝酸银溶液，充分搅拌，160℃下反应6h。待冷却至室温后，分离出沉淀物，用乙醇清洗，在3000rpm下进行离心洗涤3次。最后，倒去上层清液，获得银纳米线沉淀物，保存在n，n-二甲基甲酰胺中。
55.(4)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌1.5h，加入0.1g银纳米线搅拌，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
56.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
57.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程3次，获得mxene基纤维电容器电极。
58.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为1033s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为296.5f/cm3，循环5000次，电容保持率为77.3％。
59.实施例2
60.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
61.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
62.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
63.(1.2)四苯胺的制备：将2.83g n-苯基-1，4-苯二胺粉末与75ml 1.0m盐酸加入250毫升圆底烧瓶，并快速搅拌30min。将4.14g六水三氯化铁溶于75ml 1.0m盐酸中，并迅速倒入圆底烧瓶内，然后再倒入75ml 1.0m盐酸，在室温25℃下搅拌2h。之后将沉淀物9000rpm离心30min，并用0.1m盐酸清洗4次。然后将沉淀物与75ml 2.0m氢氧化铵和450ml丙酮混合30min，得到明亮的蓝色溶液。使用旋转蒸发器除去丙酮。然后将分散液离心，用去离子水洗涤4次，上清液变成中性ph。收集粉末，用乙醇冲洗，并在夜间进行空气干燥12h，获得蓝色固体四苯胺。
64.(1.3)含叠氮基团的改性四苯胺的制备：将0.828g 5-叠氮基戊酸、0.786g二环己基碳二亚胺、0.390g三甲胺、0.431g4-二甲基氨基吡啶和1.665g四苯胺溶解在15ml dcm中，然后在室温下搅拌48h。然后用去离子水洗涤反应混合物。之后进行真空干燥，获得含叠氮基团的改性四苯胺。
65.(1.4)将含叠氮基团的改性四苯胺溶于乙醇，配制成浓度为200μg/ml的改性四苯胺乙醇溶液。将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml改性四苯胺乙醇溶液(200μg/ml)中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。将溶液暴露在紫外光下30min，然后将液体离心并用乙醇洗涤6次，以去除未反应的含叠氮基团的改性四苯胺，然后用去离子水反复清洗8次，再加入去离子水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
66.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
67.(3)银纳米线的制备：将3g聚乙烯吡咯烷酮加入150ml乙二醇中搅拌，然后将0.15g氯化铁加入其中搅拌，获得混合溶液。之后，将混合溶液放入250ml的反应釜中，升温至150℃后，向混合溶液中滴加37ml 0.12m硝酸银溶液，充分搅拌，160℃下反应6h。待冷却至室温后，分离出沉淀物，用乙醇清洗，在3000rpm下进行离心洗涤3次。最后，倒去上层清液，获得银纳米线沉淀物，保存在n，n-二甲基甲酰胺中。
68.(4)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌1.5h，加入0.1g银纳米线搅拌，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
69.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
70.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程6次，获得mxene基纤维电容器电极。
71.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为1289s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为396.5f/cm3，循环5000次，电容保持率为87.2％。
72.实施例3
73.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
74.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
75.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌
48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
76.(1.2)四苯胺的制备：将2.83g n-苯基-1，4-苯二胺粉末与75ml 1.0m盐酸加入250毫升圆底烧瓶，并快速搅拌30min。将4.14g六水三氯化铁溶于75ml 1.0m盐酸中，并迅速倒入圆底烧瓶内，然后再倒入75ml 1.0m盐酸，在室温25℃下搅拌2h。之后将沉淀物9000rpm离心30min，并用0.1m盐酸清洗4次。然后将沉淀物与75ml 2.0m氢氧化铵和450ml丙酮混合30min，得到明亮的蓝色溶液。使用旋转蒸发器除去丙酮。然后将分散液离心，用去离子水洗涤4次，上清液变成中性ph。收集粉末，用乙醇冲洗，并在夜间进行空气干燥12h，获得蓝色固体四苯胺。
77.(1.3)含叠氮基团的改性四苯胺的制备：将0.828g 5-叠氮基戊酸、0.786g二环己基碳二亚胺、0.390g三甲胺、0.431g 4-二甲基氨基吡啶和1.665g四苯胺溶解在15ml dcm中，然后在室温下搅拌48h。然后用去离子水洗涤反应混合物。之后进行真空干燥，获得含叠氮基团的改性四苯胺。
78.(1.4)将含叠氮基团的改性四苯胺溶于乙醇，配制成浓度为200μg/ml的改性四苯胺乙醇溶液。将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml改性四苯胺乙醇溶液(200μg/ml)中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。将溶液暴露在紫外光下30min，然后将液体离心并用乙醇洗涤6次，以去除未反应的含叠氮基团的改性四苯胺，然后用去离子水反复清洗8次，再加入去离子水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
79.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
80.(3)银纳米线的制备：将3g聚乙烯吡咯烷酮加入150ml乙二醇中搅拌，然后将0.15g氯化铁加入其中搅拌，获得混合溶液。之后，将混合溶液放入250ml的反应釜中，升温至150℃后，向混合溶液中滴加37ml 0.12m硝酸银溶液，充分搅拌，160℃下反应6h。待冷却至室温后，分离出沉淀物，用乙醇清洗，在3000rpm下进行离心洗涤3次。最后，倒去上层清液，获得银纳米线沉淀物，保存在n，n-二甲基甲酰胺中。
81.(4)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌1.5h，加入0.1g银纳米线搅拌，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
82.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
83.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程9次，获得mxene基纤维电容器电极。
84.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为1589s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为332.6f/cm3，循环5000次，电容保持率为73.3％。
85.对比例1
86.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
87.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
88.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
89.(1.2)四苯胺的制备：将2.83g n-苯基-1，4-苯二胺粉末与75ml 1.0m盐酸加入250毫升圆底烧瓶，并快速搅拌30min。将4.14g六水三氯化铁溶于75ml 1.0m盐酸中，并迅速倒入圆底烧瓶内，然后再倒入75ml 1.0m盐酸，在室温25℃下搅拌2h。之后将沉淀物9000rpm离心30min，并用0.1m盐酸清洗4次。然后将沉淀物与75ml 2.0m氢氧化铵和450ml丙酮混合30min，得到明亮的蓝色溶液。使用旋转蒸发器除去丙酮。然后将分散液离心，用去离子水洗涤4次，上清液变成中性ph。收集粉末，用乙醇冲洗，并在夜间进行空气干燥12h，获得蓝色固体四苯胺。
90.(1.3)含叠氮基团的改性四苯胺的制备：将0.828g 5-叠氮基戊酸、0.786g二环己基碳二亚胺、0.390g三甲胺、0.431g 4-二甲基氨基吡啶和1.665g四苯胺溶解在15ml二氯甲烷(dcm)中，然后在室温下搅拌48h。然后用去离子水洗涤反应混合物。之后进行真空干燥，获得含叠氮基团的改性四苯胺。
91.(1.4)将含叠氮基团的改性四苯胺溶于乙醇，配制成浓度为200μg/ml的改性四苯胺乙醇溶液。将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml改性四苯胺乙醇溶液(200μg/ml)中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。将溶液暴露在紫外光下30min，然后将液体离心并用乙醇洗涤6次，以去除未反应的含叠氮基团的改性四苯胺，然后用去离子水反复清洗8次，再加入去离子水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
92.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低
温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
93.(3)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
94.(4)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
95.(5)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程3次，获得mxene基纤维电容器电极。
96.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为670s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为203.2f/cm3，循环5000次，电容保持率为50.8％。
97.对比例2
98.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
99.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
100.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
101.(1.2)将聚苯胺溶于n-甲基吡咯烷酮，配制成浓度为200μg/ml的聚苯胺溶液。将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml聚苯胺溶液(200μg/ml)中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。然后将液体离心并用n-甲基吡咯烷酮洗涤6次，再用去离子水反复清洗8次，再加入去离子水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
102.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
103.(3)银纳米线的制备：将3g聚乙烯吡咯烷酮加入150ml乙二醇中搅拌，然后将0.15g
氯化铁加入其中搅拌，获得混合溶液。之后，将混合溶液放入250ml的反应釜中，升温至150℃后，向混合溶液中滴加37ml 0.12m硝酸银溶液，充分搅拌，160℃下反应6h。待冷却至室温后，分离出沉淀物，用乙醇清洗，在3000rpm下进行离心洗涤3次。最后，倒去上层清液，获得银纳米线沉淀物，保存在n，n-二甲基甲酰胺中。
104.(4)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌1.5h，加入0.1g银纳米线搅拌，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
105.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
106.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程3次，获得mxene基纤维电容器电极。
107.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为956s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为241.9f/cm3，循环5000次，电容保持率为62.1％。
108.对比例3
109.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
110.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
111.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
112.(1.2)四苯胺的制备：将2.83g n-苯基-1，4-苯二胺粉末与75ml 1.0m盐酸加入250毫升圆底烧瓶，并快速搅拌30min。将4.14g六水三氯化铁溶于75ml 1.0m盐酸中，并迅速倒入圆底烧瓶内，然后再倒入75ml 1.0m盐酸，在室温25℃下搅拌2h。之后将沉淀物9000rpm离心30min，并用0.1m盐酸清洗4次。然后将沉淀物与75ml 2.0m氢氧化铵和450ml丙酮混合30min，得到明亮的蓝色溶液。使用旋转蒸发器除去丙酮。然后将分散液离心，用去离子水洗涤4次，上清液变成中性ph。收集粉末，用乙醇冲洗，并在夜间进行空气干燥12h，获得蓝色固体四苯胺。
113.(1.3)将四苯胺溶于乙醇，配制成浓度为200μg/ml的四苯胺乙醇溶液。将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml四苯胺乙醇溶液(200μg/ml)中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。然后将液体离心并用乙醇洗涤6次，再用去离子水反复清洗8次，再加入去离子水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
114.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
115.(3)银纳米线的制备：将3g聚乙烯吡咯烷酮加入150ml乙二醇中搅拌，然后将0.15g氯化铁加入其中搅拌，获得混合溶液。之后，将混合溶液放入250ml的反应釜中，升温至150℃后，向混合溶液中滴加37ml 0.12m硝酸银溶液，充分搅拌，160℃下反应6h。待冷却至室温后，分离出沉淀物，用乙醇清洗，在3000rpm下进行离心洗涤3次。最后，倒去上层清液，获得银纳米线沉淀物，保存在n，n-二甲基甲酰胺中。
116.(4)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌1.5h，加入0.1g银纳米线搅拌，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
117.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
118.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程3次，获得mxene基纤维电容器电极。
119.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为988s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为264.3f/cm3，循环5000次，电容保持率为69.3％。
120.对比例4
121.通过以下步骤，制备一种mxene基纤维电容器电极：
122.(1)mxene基电极材料悬浮液的制备：
123.(1.1)mxene单层悬浮液的制备：将2.3g lif和40ml 9m盐酸在聚四氟乙烯内衬(体积100毫升)中剧烈搅拌30min，获得混合液。然后在10min内将2g ti3alc2前体慢慢加入到混合液中，以避免剧烈反应放热的危险。然后将聚四氟乙烯内衬放在40℃的水浴中，连续搅拌48h。之后，将反应液在3500rpm下离心5次，用1m hcl洗涤，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的ph值为中性，在冰浴环境下超声120min，最后以3500rpm离心20min，收集黑色上清液，获得mxene单层悬浮液，即ti3c2t
x
mxene单层悬浮液，浓度为3.0mg/ml。
124.(1.2)将9ml mxene单层悬浮液(3mg/ml)逐滴加入15ml乙醇溶液中，在室温25℃下剧烈搅拌3h。然后将液体离心并用乙醇洗涤6次，再用去离子水反复清洗8次，再加入去离子
水，获得浓度为3.0mg/ml的mxene基电极材料悬浮液。
125.(2)丝素蛋白的制备：称取6g蚕丝茧，加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h，而后再重复上述“加入600ml 0.5wt％naco3溶液，置于水浴锅中煮沸1h”的过程4次，置于60℃的烘箱烘干8h，获得丝素。将摩尔比为1∶2∶8的cacl2、ch3ch2oh和h2o混合，制得丝素蛋白提取液。取3g丝素，加入150ml丝素蛋白提取液，60℃恒温持续搅拌2h，用截留分子量为10000kda的透析袋进行透析，最初2次，每2h更换一次去离子水；接着每4h更换一次去离子水，换两次；经过12h后，每隔8h更换一次去离子水，直到72h后取出丝素蛋白溶液并低温冷冻，待其完全冷冻，再使用真空冷冻干燥机冷冻干燥丝素蛋白溶液48h，从而获得丝素蛋白，将丝素蛋白研磨成粉状后放入密封瓶保存并备用。
126.(3)银纳米线的制备：将3g聚乙烯吡咯烷酮加入150ml乙二醇中搅拌，然后将0.15g氯化铁加入其中搅拌，获得混合溶液。之后，将混合溶液放入250ml的反应釜中，升温至150℃后，向混合溶液中滴加37ml 0.12m硝酸银溶液，充分搅拌，160℃下反应6h。待冷却至室温后，分离出沉淀物，用乙醇清洗，在3000rpm下进行离心洗涤3次。最后，倒去上层清液，获得银纳米线沉淀物，保存在n，n-二甲基甲酰胺中。
127.(4)纺丝液的制备：称取1g丝素蛋白加入20mln，n-二甲基甲酰胺中，用磁子搅拌至絮状固体悬浮液。称取4g聚氨酯颗粒加入到絮状固体悬浮液中，搅拌1.5h，加入0.1g银纳米线搅拌，搅拌至均匀黏性液体，获得纺丝液。
128.(5)丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维的制备：将纺丝液倒入5ml的一次性无菌注射器中，将注射器套上纺丝头，并将注射器固定在数字注射泵，设置注射速度为2ml/min，开始湿法纺丝，凝固浴为去离子水，将获得的纤维放置烘干箱60℃烘干4h后，获得丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维。
129.(6)mxene基电极材料的复合：将丝素蛋白/聚氨酯/银纳米线复合纤维用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维，而后再重复上述“用mxene基电极材料悬浮液浸泡1h，取出后放置在真空干燥箱中，在60℃下干燥2h，取出纤维”的过程3次，获得mxene基纤维电容器电极。
130.将制得的mxene基纤维电容器电极极裁剪为长度1cm，并用电极夹夹住作为工作电极，银/氯化银作为参比电极，铂片电极作为对电极，选用1m h2so4作为电解质溶液。通过数字源表测试电导率为876s/cm，电化学工作站进行cv、gcd和循环测试，在5mv/s时，体积电容为223.5f/cm3，循环5000次，电容保持率为53.6％。
131.实施例1-3和对比例1-4中，测得的mxene基纤维电容器电极的电化学性能如表1所示。
132.表1
[0133] 电导率(s/cm)体积电容(f/cm3)电容保持率(％)实施例11033296.577.3实施例21289396.587.2实施例31589332.673.3对比例1670203.250.8对比例2956241.962.1对比例3988264.369.3
对比例4876223.553.6
[0134]
从表1可以看出：
[0135]
(1)相较于对比例1而言，实施例1-3的电导率明显较高，说明在纤维中加入导电掺杂剂银纳米线，能够提高mxene基纤维电容器电极的电导率。
[0136]
(2)相较于对比例4而言，实施例1-3和对比例2-3的体积电容和电容保持率明显较高，说明在mxene基电极材料的制备过程中，加入聚苯胺或苯胺低聚物都能明显提高mxene基纤维电容器电极的储能性能。
[0137]
(2)相较于对比例2而言，对比例3的体积电容和电容保持率明显较高，说明在mxene基电极材料的制备过程中，苯胺低聚物四苯胺的添加比聚苯胺的储能效果优越。原因是因为，聚苯胺本身的刚性较于四苯胺要高，且分撒性不佳，不能与mxene较好地混合均匀，影响了电化学性能；而四苯胺在具有聚苯胺的导电性能等优点的前提下分子链长较短，易于调节mxene的层间距，且在水中分散性较好，很好地提高复合材料的储能效果。
[0138]
(3)相比较对比例3而言，实施例1-3的体积电容和电容保持率明显较高，说明在mxene基电极材料的制备过程中，利用有机叠氮化合物的光化学作用来使四苯胺结合到mxene纳米片，能够使mxene基纤维电容器电极具有更好的储能性能。这是因为四苯胺和mxene的官能团在只有物理搅拌的条件下保持稳定，不发生化学反应，无法形成共价键，只能形成氢键作用，而含叠氮基团的改性四苯胺，在紫外光的照射下，叠氮基团分解成氮气和氮烯，氮烯非常活泼，可以与mxene上的h结合形成稳定的共价键，能够更好地促进mxene层间的电荷传递以及增加更多的电化学活性位点，极大地促进mxene基电极材料的电化学储能性能。
[0139]
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
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