• MXene/石墨烯氣凝膠支架!實(shí)現(xiàn)可折疊的穩(wěn)定鋅負(fù)極

    MXene/石墨烯氣凝膠支架!實(shí)現(xiàn)可折疊的穩(wěn)定鋅負(fù)極

    具有高比容量(5855 mAh cm-3)和低還原電位(-0.762 V vs標(biāo)準(zhǔn)氫電極)的水系鋅離子電池(AZIBs)在各種電池系統(tǒng)中引起了極大的興趣。更重要的是,在水系電解液中,鋅金屬負(fù)極比其他金屬負(fù)極(如堿金屬、鎂、鋁等)可獲得更多的平衡動(dòng)力學(xué)。 然而,即使在弱酸性電解液中,鋅金屬負(fù)極仍然存在嚴(yán)重的析氫、鈍化反應(yīng)和不受控制的枝晶,從而無(wú)法原位形成固態(tài)電解質(zhì)界面。因此,其面臨庫(kù)侖效率(CE)低,循環(huán)壽命短等問(wèn)題。3D主體可以有效地減緩鋅金屬負(fù)極的枝晶生長(zhǎng)。然而,使用3D基體增加的電極/電解質(zhì)…

  • 基于太陽(yáng)能的Fe2?交聯(lián)MXene氣凝膠膜用于海水淡化與廢水處理

    基于太陽(yáng)能的Fe2?交聯(lián)MXene氣凝膠膜用于海水淡化與廢水處理

    隨著人類社會(huì)的快速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),水污染和水資源短缺已成為世界各國(guó)普遍關(guān)注的問(wèn)題。到目前為止,人們已開發(fā)出諸多從海水或廢水中生產(chǎn)清潔水的方法。然而,這些方法大多依賴于高耗能和整體集中的規(guī)?;O(shè)備和設(shè)施,限制了它們?cè)谄h(yuǎn)地區(qū)和近海島嶼等區(qū)域的實(shí)際應(yīng)用。近年來(lái),基于太陽(yáng)能的水蒸發(fā)裝置正被應(yīng)用于海水淡化和廢水處理。在蒸發(fā)過(guò)程中,太陽(yáng)能被界面蒸發(fā)層吸收并轉(zhuǎn)化為熱量,用于蒸發(fā)處理海水或廢水。與太陽(yáng)能直接加熱海水或廢水的方法相比,界面太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)可以將熱量聚集在水蒸發(fā)層,以有效用于蒸發(fā)水。盡管…

  • 超親水凹凸棒基氣凝膠用于惡劣環(huán)境下的太陽(yáng)能高效界面蒸發(fā)

    超親水凹凸棒基氣凝膠用于惡劣環(huán)境下的太陽(yáng)能高效界面蒸發(fā)

    太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)界面蒸發(fā)技術(shù)為緩解日益嚴(yán)重的淡水短缺問(wèn)題提供了一種可持續(xù)發(fā)展的清潔水生產(chǎn)策略。在過(guò)去的幾十年里,為了提高蒸發(fā)器的蒸發(fā)速率和光熱轉(zhuǎn)化效率,科學(xué)家們?cè)谔?yáng)能蒸發(fā)器材料設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)/配置設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了不斷探索。然而,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,太陽(yáng)能蒸發(fā)器仍然面臨著成本高、機(jī)械性能e差以及長(zhǎng)期耐用性低的問(wèn)題。近期,西北師范大學(xué)李健課題組選擇成本低、環(huán)境友好以及低熱導(dǎo)率的凹凸棒(attapulgite, ATP)為主要成分,納米纖維素(nano-fibrillated cellulose, NFC)為骨架…

  • 首次實(shí)現(xiàn)聚酰亞胺氣凝膠隔膜在鋰離子電池中應(yīng)用

    首次實(shí)現(xiàn)聚酰亞胺氣凝膠隔膜在鋰離子電池中應(yīng)用

    鋰離子電池(LIB)由于其高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)性能,在電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能電站等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而,這些高能量密度鋰離子電池更可能導(dǎo)致熱失控,因此,人們?cè)陔姵亟M件和電池管理系統(tǒng)的材料上進(jìn)行了許多努力,以提高鋰離子電池的安全性。隔膜是LIBs中的重要部件,因?yàn)樗鼈兏綦x高能電極以避免內(nèi)部短路,從而確保LIBs的安全工作。然而,基于聚烯烴的商用隔膜存在一些嚴(yán)重阻礙LIBs性能的缺點(diǎn),例如高溫下的熱收縮和低電解質(zhì)潤(rùn)濕性。聚酰亞胺(PI)基隔膜因其良好的耐熱性(>300℃)、化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)異的機(jī)械性…

  • 新型MXene氣凝膠纖維,具有超高電導(dǎo)率和電熱/光熱響應(yīng)性!

    新型MXene氣凝膠纖維,具有超高電導(dǎo)率和電熱/光熱響應(yīng)性!

    氣凝膠纖維由于結(jié)合了氣凝膠的輕質(zhì)、多介孔特性與纖維的柔韌、細(xì)長(zhǎng)特性,而在智能織物、柔性電子設(shè)備和光學(xué)器件等領(lǐng)域受到越來(lái)越多的關(guān)注。然而,目前的氣凝膠纖維的合成方法和性能還面臨著一些挑戰(zhàn)。例如,開發(fā)的石墨烯氣凝膠纖維的電導(dǎo)率仍不足以滿足一些實(shí)際應(yīng)用,如電加熱和電磁屏蔽等。因此,制備具有性能增強(qiáng)的氣凝膠纖維或制造具有新型納米結(jié)構(gòu)單元的新型氣凝膠纖維仍然是一項(xiàng)緊迫而關(guān)鍵的任務(wù)。 中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張學(xué)同研究員等人通過(guò)簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)溶膠-凝膠紡絲和超臨界CO2干燥技術(shù)制備了一種Ti3C2…

  • 碳材料家族成員:碳?xì)饽z發(fā)展及應(yīng)用

    碳材料家族成員:碳?xì)饽z發(fā)展及應(yīng)用

    氣凝膠由于其高比表面積、高孔隙率、低密度和低熱導(dǎo)率等優(yōu)異性能,已被廣泛應(yīng)用于隔熱保溫、吸附、催化和能源等領(lǐng)域,但隨著氣凝膠應(yīng)用領(lǐng)域的越發(fā)廣泛,普遍應(yīng)用于650 ℃及以下隔熱領(lǐng)域的傳統(tǒng)SiO2氣凝膠在高溫下結(jié)構(gòu)易坍塌,致使材料致密化,從而喪失其優(yōu)異性能,其他氧化物基氣凝膠的高溫?zé)岱€(wěn)定性也有待進(jìn)一步加強(qiáng),高溫局限性極大地限制了氧化物基氣凝膠在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。 碳化物是一種高硬度、高熔點(diǎn)和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的化合物,一般通過(guò)原位生成法制得,在制備過(guò)程中控制工藝參數(shù)將碳化物制成氣凝膠結(jié)構(gòu),可提升氣凝膠材料的使…

  • MXene/石墨烯氣凝膠封裝金屬鋅,作為可折疊鋅離子電池穩(wěn)定鋅陽(yáng)極

    MXene/石墨烯氣凝膠封裝金屬鋅,作為可折疊鋅離子電池穩(wěn)定鋅陽(yáng)極

    三維(3D)主體可以有效減緩鋅(Zn)金屬負(fù)極的枝晶生長(zhǎng)。然而,使用 3D 基板增加的電極/電解質(zhì)反應(yīng)面積加速了陽(yáng)極界面的鈍化和腐蝕,最終降低了電化學(xué)性能。在該篇文章中,定向冷凍過(guò)程用于創(chuàng)建靈活的 MXene/石墨烯支架。基于結(jié)構(gòu)中豐富的親鋅特性和微孔,鋅通過(guò)電沉積過(guò)程被致密地包裹在主體內(nèi)部。 圖 1. a) 制造 MGA 材料的示意圖。b) 超輕量 MGA 樣品的光學(xué)圖像。(c-e) MGA 樣品的 XRD 光譜 (c)、拉曼光譜 (d) 和 F 1s XPS 光譜 (e)。f) MGA 材料…

  • 應(yīng)化所王振新/廣州大學(xué)牛利:高靈敏度氣凝膠電子皮膚

    應(yīng)化所王振新/廣州大學(xué)牛利:高靈敏度氣凝膠電子皮膚

    電子皮膚設(shè)計(jì)對(duì)高靈敏度和寬線性范圍的追求是永恒的;不幸的是,這兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)通常是相互排斥的。盡管通過(guò)材料特定或復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在獲得高靈敏度和寬線性范圍方面取得的成功有限,但解決這些參數(shù)之間的沖突仍然是一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。最近,受人體體感系統(tǒng)的啟發(fā),科研人員提出了基于還原氧化石墨烯/聚(3,4-乙撐二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸鹽)氣凝膠的毛發(fā)-表皮-真皮分層結(jié)構(gòu),以調(diào)和高靈敏度和寬線性之間的矛盾。這種分層結(jié)構(gòu)使電子皮膚 (e-skin) 傳感器的線性感應(yīng)范圍達(dá)到 30 kPa,而不會(huì)犧牲高靈敏度 (137…

  • 分層籠狀超柔納米纖維氣凝膠,實(shí)現(xiàn)可再生抗菌空氣過(guò)濾

    分層籠狀超柔納米纖維氣凝膠,實(shí)現(xiàn)可再生抗菌空氣過(guò)濾

    病原空氣凈化已成為感染防控的重要組成部分?,F(xiàn)有的空氣過(guò)濾器大多難以同時(shí)達(dá)到優(yōu)良的空氣過(guò)濾性能和有效滅活空氣中的病原體。最近,東華大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種自下而上的方法,通過(guò)結(jié)合電紡二氧化硅納米纖維、細(xì)菌纖維素納米纖維和疏水性 Si-O-Si 彈性粘合劑,構(gòu)建具有可再生抗菌性能的籠狀結(jié)構(gòu)超柔性納米纖維氣凝膠(CSA)。 圖1 a) 顯示 CSA 制造的插圖。b)氣凝膠表面斥水的動(dòng)態(tài)測(cè)量光學(xué)照片。c)氣凝膠的可折疊特性。d)一張光學(xué)照片,顯示人的頭發(fā)支撐著氣凝膠(密度為 0.28 mg cm-3)而沒…

  • 聚酰亞胺氣凝膠材料的制備及其應(yīng)用

    聚酰亞胺氣凝膠材料的制備及其應(yīng)用

    聚酰亞胺(polyimide,PI)具有較好的力學(xué)性能、優(yōu)異的耐化學(xué)性、良好的介電性能和高溫穩(wěn)定性,是21世紀(jì)高端制造業(yè)的關(guān)鍵材料之一。聚酰亞胺產(chǎn)品如薄膜、涂料、膠黏劑、光電材料、先進(jìn)復(fù)合材料、微電子器件、分離膜以及光刻膠等已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電子信息、防火防彈、航空航天、氣液分離以及光電液晶等領(lǐng)域。 聚酰亞胺氣凝膠(PIA)是由聚合物分子鏈構(gòu)成的相互交聯(lián)的三維多孔材料,結(jié)合了聚酰亞胺和氣凝膠的優(yōu)異性能,使其不但具有聚酰亞胺的優(yōu)異特性,而且具有氣凝膠的輕質(zhì)超低密度、高比表面積、低導(dǎo)熱系數(shù)以及低介電?!?/p>

    其他 2021年9月25日
  • 東華大學(xué)斯陽(yáng)/丁彬:分層籠狀超柔納米纖維氣凝膠,實(shí)現(xiàn)可再生抗菌空氣過(guò)濾

    東華大學(xué)斯陽(yáng)/丁彬:分層籠狀超柔納米纖維氣凝膠,實(shí)現(xiàn)可再生抗菌空氣過(guò)濾

    病原空氣凈化已成為感染防控的重要組成部分。現(xiàn)有的空氣過(guò)濾器大多難以同時(shí)達(dá)到優(yōu)良的空氣過(guò)濾性能和有效滅活空氣中的病原體。最近,東華大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種自下而上的方法,通過(guò)結(jié)合電紡二氧化硅納米纖維、細(xì)菌纖維素納米纖維和疏水性 Si-O-Si 彈性粘合劑,構(gòu)建具有可再生抗菌性能的籠狀結(jié)構(gòu)超柔性納米纖維氣凝膠(CSA)。 ” 圖1 a) 顯示 CSA 制造的插圖。b)氣凝膠表面斥水的動(dòng)態(tài)測(cè)量光學(xué)照片。c)氣凝膠的可折疊特性。d)一張光學(xué)照片,顯示人的頭發(fā)支撐著氣凝膠(密度為 0.28 mg…

  • “第三代氣凝膠材料”—纖維素氣凝膠

    “第三代氣凝膠材料”—纖維素氣凝膠

    提起凝膠一詞,首先你腦海中浮現(xiàn)的是什么呢?啫喱?果凍?蘆薈膠?隱形眼鏡?凝膠是溶膠或溶液中的膠體粒子在分散介質(zhì)作用下形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的彈性固體,其中,以氣體為分散介質(zhì)的,我們稱之為氣凝膠;以水為分散介質(zhì)的,則叫水凝膠。 氣凝膠其內(nèi)部98%以上是空氣,因此其密度極小,是世界上密度最小的固體。2015年?yáng)|華大學(xué)的納米纖維研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表的最新論文中提到:該團(tuán)隊(duì)利用普通纖維膜材料開發(fā)出了一種超輕、超彈的纖維氣凝膠,經(jīng)中國(guó)計(jì)量認(rèn)證結(jié)果顯示,這種纖維氣凝膠的固態(tài)材料密度僅為0.12毫克每立方厘米,成功刷新了此…

    其他 2021年9月8日
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