本研究通过对两种不混溶聚合物和UNCs前体进行静电纺丝和热处理，将处理过的超细针状焦颗粒（UNCs）引入分层多孔超细碳纤维中。详细探讨了源自聚丙烯腈（PAN）/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）/UNCs的超细碳纤维的结构、形貌和电化学性能。当PAN与PMMA的质量比达到6:4时，源自PAN/PMMA/UNCs的超细碳纤维显示出919.3m2/g的高表面积，该结构中介孔/微孔=1.59，且表现出显著的比容量（0.5A/g时为387.2F/g）和出色的功率性能。此外，获得的对称超级电容器的综合电化学性能如下：突出的能量密度（489W/kg时为27.87Wh/kg）和理想的循环稳定性（在1A/g下循环10,000次后的容量保持率为97.5%）。综上，由共混聚合物和高度石墨化的针状焦衍生的分层多孔超细碳纤维为用作电化学储能装置的无粘合剂电极提供了潜在的选择。
图1.由PAN/PMMA/UNCs制备的超细碳纳米纤维在超级电容器中应用的图示。
图2.由不同PMMA含量的PAN/PMMA/UNCs制备的电纺纤维的SEM图像（PAN:PMMA的质量比=（A）10:0，（B）9:1，（C）8:2，（D）7:3，（E）6:4，（F）5:5）。
图3.所有碳纤维的SEM图像及横截面。（PAN:PMMA的质量比=（A）10:0，（B）9:1，（C）8:2，（D）7:3，（E）6:4，（F）5:5）。
图4.（A）新鲜制备的纯PAN、PMMA和PAN/PMMA混合溶液，（B）6小时后，制备的纯PAN、PMMA和PAN/PMMA混合溶液，（C）PAN、PMMA和PAN/PMMA混合溶液的光学显微镜图像。
图5.（A）不同复合碳纤维的XRD光谱，（B）不同复合碳纤维的拉曼光谱，（C）氮气吸附/解吸等温线，（D）所有样品的孔径分布。
图6.（A）PMNC0、PMNC1、PMNC2、PMNC3、PMNC4和PMNC5电极在10mV/s时的CV曲线，（B）PMNC4电极在不同扫描速率下的CV曲线，（C）PMNC0、PMNC1、PMNC2、PMNC3、PMNC4和PMNC5电极在0.5A/g时的GCD曲线，（D）PMNC4电极在不同电流密度下的GCD曲线，（E）PMNC4电极在不同电流密度下的比容量，（F）PMNC0、PMNC1、PMNC2、PMNC3、PMNC4和PMNC5电极在10KHz至0.01Hz频率范围内的奈奎斯特图。
图7.（A）所有对称超级电容器在20mV/s扫描速率下的CV曲线，（B）PMNC4在不同扫描速率下的CV曲线，（C）PMNC4电极在不同电流密度下的GCD图，（D）比容量与电流密度的函数关系，（E）所有组装超级电容器的奈奎斯特图，（F）基于PMNC4电极的组装超级电容器在1A/g下的循环寿命（插图：最后12个循环的充放电曲线），（G）循环前后PMNC4电极的奈奎斯特图，（H）10，000次循环后PMNC4电极表面的SEM图像，（I）基于PMNC4电极的超级电容器的Ragone图（插图：演示制造的超级电容器装置，可点亮商用黄色LED）。
