400-003-5559
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要点三：力学-电化学双场耦合下结构电容的性能表现
图中结构电容和传统CFRP的图A三点弯曲（插图：测试示意图）和图B剪切强度（插图：试验示意图）测试结果对比；对结构电容力学-电化学双场耦合测试中的图C电化学三点弯曲试验和图D电化学拉伸测试（插图：测试示意图）的CV结果
图A结构电容的电化学拉伸疲劳测量（同时进行GCD测试和动态疲劳拉伸测试）；图B为图A中黄色区域的GCD曲线和循环载荷曲线。
考虑到如果将碳纤维复合材料结构电容应用到实际中，其工况应该多为在受外力载荷的同时仍能提供储能能力。因此，探究外力对器件电化学性能的影响是很有必要的。本文采用了三种力学-电化学双场耦合测试场景，在施加外部机械载荷的同时对结构电容进行电化学性能测试。实验结果表明，无论在静态恒定载荷下（电化学-拉伸测试及电化学-三点弯曲测试），还是在动态疲劳载荷下（电化学-疲劳拉伸测试），结构电容器都表现了非常稳定的电化学行为。
虽然文中的碳纤维复合材料结构超级电容器实现了机械负载与电化学储能相结合，但不可忽视的是其电化学性能与现有的液态电解质超级电容器还有很大差距。在未来的发展中，应在保证力学性能的同时，大幅度提高储能能力。总之，碳纤维复合材料结构超级电容器的概念具有广阔的工程应用前景，并且值得进一步发展。这也为碳纤维复合材料的发展与应用拓宽了道路。
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