纳米线状聚苯胺凝胶的合成及其电化学性能研究

来源 :中国化学会2017全国高分子学术论文报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ldjlovell
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  导电聚合物凝胶是一类同时兼具凝胶和有机导体优异性能的特殊聚合物材料,在能量转换与储存领域具有巨大的应用价值和潜力。通常导电聚合物凝胶中含有大量非导电成分,且凝胶溶胀时导电聚合物可能与凝胶基体分离,电导率和稳定性较差,难以满足新型电极的使用要求。
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磁性纳米粒子修饰碳纳米管作为增强材料被广泛应用于复合材料领域,相对于传统将磁性粒子负载在碳纳米管外部管壁,将其填充在碳纳米管内腔中,具有磁性粒子不易脱落、对碳纳米管管壁结构破坏小等优势。本文采用水热法拟制备内部填充磁性Fe3O4 的碳纳米管Fe3O4@MWNTs 杂化体,傅里叶红外光谱FTIR 和透射电子显微镜TEM测试结果表明,成功得到了上述杂化体结构。
在柔性电池应用中反复的弯曲或强烈的折叠往往引起电极-电解质界面的破损,使电池性能坠降。热可逆聚合物凝胶是一类通过物理纠缠及非共价作用力将相邻的聚合物链链接且具有温度响应行为的体系。
能源是社会正常运作不可或缺的组成部分之一,其高效存储和利用决定着生产生活的各个方面。超级电容器作为一种具有比电池更快充放电速率和循环次数的储能设备,表现出巨大的应用前景并引起了材料科学家们的强烈关注。同时,可穿戴性也是电子器件发展的一大目标。
质子交换膜作为燃料电池的核心部件,对燃料电池的性能起着决定性的作用。目前商业化质子交换膜均为全氟磺酸聚合物膜,但是成本高,燃料渗透系数大,在一定程度上限制了其进一步应用。
目前,能源问题变得日益突出。空心纳米碳球由于其轻量化、环境友好和能量密度高等优点在储能领域得到了广泛应用。但是,空心纳米碳球的制备通常依赖模板法,增加了环境与能源的压力。为此,我们以均聚物纳米囊泡作为碳源,利用非模板法制备了氮掺杂空心纳米碳球:两亲性均聚物聚酰胺酸可通过两种商业化单体的逐步聚合大规模制备,聚合在室温下两个小时内即可完成,无需催化剂与惰性气体的保护;在聚合物溶液中直接滴加水形成尺寸均
电极材料的纳米工程可提高钠离子的可及性和传输效率,从而提高钠离子电池的电化学性能。而静电纺丝作为一种简易而高效的制备连续纳米纤维的方法,在电池材料领域有着很大的应用潜力。本工作通过无氧煅烧乳液法静电纺丝纤维的方式,除去占位的高分子聚合物得到了具有多级结构的多孔TiO2-C 纤维。
渗透能是一种来源广泛、潜力巨大、不受天气影响、收集成本相对较低的新型清洁能源。渗透能发电是利用自然渗透现象进行能源开发的新型发电技术,也被称为盐差能发电,具有巨大潜力。目前用于渗透能发电的聚醚砜(poly(ether sulfone),PES)的中空纤维膜已经商品化,使渗透能发电成为现实,但是渗透能发电还是会受到中空纤维膜被污染而降低渗透能发电效率。
近年来,柔性、甚至能抵抗外力的电子器件引起了人们的广泛关注,比如可拉伸超级电容器等。可拉伸超级电容器的性能极大地依赖于电极材料,因此开发高度可拉伸电极是进一步提高可拉伸超级电容器性能的关键。以石墨烯为代表的二维层状碳纳米材料,由于具有极大的比表面积、优异的电化学性能和良好的机械稳定性等特性,被广泛用作超级电容器的电极材料。
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