包括太阳能和风能在内的可再生能源具有内在的不稳定性和间歇性，因此需要高效的能量存储系统来平衡电力供应并确保电网稳定。由于超级电容器具有快速充放电能力、高功率密度、宽工作温度范围以及优异的循环耐久性[1], [2], [3], [4], [5]，因此在能量存储领域受到了广泛关注。与锂离子电池和燃料电池相比，超级电容器更适合需要快速充放电和高功率输出的应用[6], [7], [8], [9]。基于碳的材料具有优异的电导率、化学稳定性和高度可调的孔结构，这些特性使它们成为电容器电极的理想候选材料[10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19]。超级电容器主要通过电双层电容机制储存能量，该机制依赖于电解质离子在电极界面上的快速可逆吸附/脱附[19], [20], [21], [22]。尽管增加碳材料的比表面积通常可以提高其电容，但单纯追求高表面积往往会导致复杂的内部孔结构，这可能会阻碍离子传输并破坏导电网络，从而限制在高功率下的性能[23], [24], [25]。
碳纳米纤维织物（CNFs）是一种高强度、柔性的纺织结构，具有优异的加工性能，可用作电流收集器和柔性电极的结构支架[26], [27]。交织的纳米纤维形成了富含大孔和介孔的层次化多孔结构，有利于电解质离子的快速传输。石墨烯量子点（GQDs）因其小尺寸、高导电性和丰富的边缘官能团，可作为结构增强剂[28], [29], [30]，显著提高复合材料的导电性，并增强纳米纤维的强度和柔韧性[31], [32]。因此，将GQDs引入CNFs是一种可行的策略，可用于开发兼具高导电性和高效离子传输路径的电极材料。基于GQDs的碳材料由于高结晶度GQDs形成的连续导电网络，表现出高比电容和优异的倍率性能[33], [34]。柔性电极结构能够减轻充放电过程中的体积变化，从而提高机械完整性和长期循环稳定性。
在本研究中，通过静电纺丝不同GQD负载量的聚丙烯腈前驱体制备了GQD增强的碳纳米纤维（GCNFs）。研究发现，增加GQD含量会导致纳米纤维直径、电导率和孔体积的相应增加。引入的GQDs在单个纳米纤维内部构建了导电框架，结合纳米纤维本身形成的长距离导电路径，这种独特的双导电结构使GCNFs具备快速充放电能力。同时，相互连接的纳米纤维网络提供了丰富的介孔和大孔。在热处理过程中，GQDs上的官能团分解释放气体，这些气体的释放形成了大量微孔。随着GQD含量的增加，GCNFs的总孔体积逐渐增大，确保了电解质离子在电极内的快速扩散。此外，GCNFs直接用作超级电容器的独立电极。最佳样品在1 A g-1-1-1
