标题: 静电纺丝纳米纤维上“长出”纳米颗粒,用作电池阴极材料 [打印本页]

作者: jintou    时间: 2018-12-24 08:42
标题: 静电纺丝纳米纤维上“长出”纳米颗粒,用作电池阴极材料
纳米颗粒通常具有与本体材料不同的光学,电学,磁学或催化性质。然而,通常纳米颗粒的团聚会严重影响这些特殊的纳米特性,因此,使纳米颗粒相互分开,可以长时间地稳定其性能。
加州理工学院化学与化学工程系Giapis教授利用无针静电纺丝技术,通过将电解质磷酸二氢铯(CDP)与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙烯醇(PVA)聚合物溶液混合,并加入少量以DMF为溶剂的聚苯胺(PANI)溶液来增加样品的电导率。在静电纺丝后高温热处理纳米纤维样品,成功制得了可用于固体酸性燃料电池(SAFCs)的纳米纤维电极。
在静电纺丝过程中,DMF较低的蒸汽压导致其不易挥发。磷酸二氢铯(CDP)由于不溶于DMF,在静电纺丝末期易形成过饱和状态,会在PVP或PVA纳米纤维内部及表面成核结晶“长出”纳米颗粒。同机械压制磷酸二氢铯(CDP)粉末生产的阴极相比,该纳米纤维电极在每个电流密度下都具有更高的电池电压,其原因是纳米纤维电极表面积(21m2/g)相比于传统阴极表面积(2.4m2/g)更大,约为9倍。同时因为PVP和PVA在氧化还原反应中没有活性,所以需要通过300℃高温热处理去除。在该实验中,PVP与PVA不同的热解性质导致了PVP基纳米纤维相比于PVA基纳米纤维具有更好的电化学性能。该方法维持了纳米颗粒的分散状态,为在纳米纤维表面附着纳米颗粒提供了新的思路。
该研究成果近期发表于《Nature Communications》上。

参考文献:
”Spontaneous formation of nanoparticles on electrospun nanofibres, (2018) 9:4740”
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41467-018-07243-5






欢迎光临 (http://cailiaoquan.com/) Powered by Discuz! X3.2