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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…
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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>
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中科院合肥研究院田興友/張獻(xiàn):實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)熱聚酰亞胺絕緣膜構(gòu)筑
近期,中科院合肥研究院固體所高分子與復(fù)合材料研究部田興友研究員和張獻(xiàn)副研究員課題組在高導(dǎo)熱聚酰亞胺絕緣復(fù)合膜研究方面取得新進(jìn)展,通過(guò)熱亞胺化誘導(dǎo)納米氮化碳面內(nèi)取向,實(shí)現(xiàn)了高導(dǎo)熱聚酰亞胺絕緣膜的構(gòu)筑,并基于實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算結(jié)果,發(fā)現(xiàn)氮化碳納米片的面內(nèi)取向及大幅度減少的界面熱阻是提高聚酰亞胺導(dǎo)熱性能的關(guān)鍵因素。相關(guān)成果以?“Imidization-induced carbon nitride nanosheets orientation towards highly thermally conduct…
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四川大學(xué)發(fā)明“具有取向孔結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺氣凝膠功能復(fù)合材料”
大自然是人類的良師,自然界中天然材料具有的一些獨(dú)特結(jié)構(gòu)給材料學(xué)家?guī)?lái)了無(wú)限的設(shè)計(jì)靈感。樹(shù)木是一類典型的各向異性材料,它的內(nèi)部具有取向排列的管狀結(jié)構(gòu),用來(lái)定向輸送水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),這種取向排列的管狀結(jié)構(gòu)使木材多個(gè)性能呈各向異性,并賦予材料獨(dú)特功能特性。借鑒樹(shù)木的結(jié)構(gòu),材料學(xué)家設(shè)計(jì)和制備了多種具有各向異性的材料。 鑒于聚合物基微孔材料在電磁屏蔽/吸波領(lǐng)域的應(yīng)用前景,最近四川大學(xué)高分子研究所劉鵬波教授、鄒華維教授團(tuán)隊(duì)采用定向冰晶模板法,通過(guò)控制冰晶的生長(zhǎng)方向,制備出具有定向有序通孔結(jié)構(gòu)的各向異性聚酰亞胺/…
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膜科學(xué)頂尖大牛William J. Koros院士:玻璃態(tài)聚酰亞胺氣體分離膜新進(jìn)展
天然氣作為一種清潔、可靠的能源,為全球不斷增長(zhǎng)的能源需求提供了關(guān)鍵支持。但天然氣中往往混有不同類型的酸性氣體,例如二氧化碳、硫化氫等,這些氣體容易對(duì)工藝設(shè)備和輸送管道造成腐蝕;此外,H2S的高毒性會(huì)引起安全性問(wèn)題。傳統(tǒng)的化學(xué)清洗法需要大型吸收塔和較高成本,這一定程度上限制其進(jìn)一步的應(yīng)用。 氣體分離膜技術(shù)具有可操作性強(qiáng)、便捷、成本低和效率高等優(yōu)點(diǎn)。其中玻璃態(tài)聚酰亞胺的分離CO2/CH4主要靠擴(kuò)散選擇性,但由于分離硫化氫主要靠臨界溫度,并且硫化氫和甲烷之間具有較小的尺寸差異,如何同時(shí)分離CO2和H2…
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黑科技!2厘米厚,能耐2000多度高溫?的高分子材料
作為我國(guó)載人航天工程空間站建設(shè)的主力火箭,長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭代表了我國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)的最高水平,在繼承長(zhǎng)征五號(hào)火箭優(yōu)秀“基因”的基礎(chǔ)上,長(zhǎng)征五號(hào)B火箭身上還有許多首創(chuàng)的航天“黑科技”。火箭點(diǎn)火發(fā)射的剎那,溫度高達(dá)2000多攝氏度,足以融化絕大多數(shù)金屬和非金屬材料。此外,由于耐熱護(hù)板與舵之間的間隙很小,因此對(duì)耐熱護(hù)板的尺寸精度要求很高,還必須耐溫等級(jí)高、高溫承載性、高溫變形小。 傳統(tǒng)的耐熱護(hù)板采用鈦合金外噴防熱涂層的方案,但其涂層容易脫落,可靠性差,質(zhì)量過(guò)重。隨著飛行器性能要求的進(jìn)一步提升,其減重要…
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聚酰亞胺氣凝膠多孔材料
PI研究:聚酰亞胺;氣凝膠;多孔材料;冷凍干燥;熱酰亞胺化;微觀結(jié)構(gòu);低密度;超疏水 氣凝膠是一種具有高孔隙率、低密度和低導(dǎo)熱率的多孔材料,聚酰亞胺(PI)由于其出色的熱穩(wěn)定性、高機(jī)械強(qiáng)度和高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,已成為最有希望的高性能氣凝膠材料之一,在許多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。制備PI氣凝膠的主要方法包括超臨界CO2干燥(SCD)法和冷凍干燥(FD)法,大多數(shù)研究?jī)A向于使用前種方法,即先將聚酰胺酸(PAA)溶液化學(xué)酰亞胺化為PI凝膠,然后將PI凝膠與丙酮進(jìn)行溶劑交換并經(jīng)SCD法形成PI氣凝膠。然而,…
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聚酰亞胺集成石墨烯透明電極助力柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池!效率超15%!
隨著柔性電子行業(yè)的不斷發(fā)展,柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池由于具有輕質(zhì)、廉價(jià)、易加工等優(yōu)勢(shì)以及在柔性可穿戴能源期間方面展現(xiàn)的巨大潛力而受到廣泛關(guān)注。然而,目前柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池效率較基于剛性基底制備的剛性電池仍有較大差距,主要原因之一是基于塑料基底制備的柔性透明電極在面電阻、透光率、可加工性以及穩(wěn)定性等方面受到極大限制。因此,發(fā)展具有優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)性能、低表面粗糙度以及高機(jī)械和熱穩(wěn)定性的透明電極,對(duì)促進(jìn)柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池發(fā)展尤為關(guān)鍵。 近日,韓國(guó)蔚山國(guó)立科學(xué)技術(shù)研究所(UNIST)的Changduk?Ya…
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熱塑性聚酰亞胺材料介紹
聚酰亞胺(Polyimide,簡(jiǎn)寫(xiě)為PI) 指主鏈上含有酰亞胺環(huán)(-CO-N-CO-)的一類聚合物,是綜合性能最佳的有機(jī)高分子材料之一。其耐高溫達(dá)400°C以上 ,長(zhǎng)期使用溫度范圍-200~300°C,部分無(wú)明顯熔點(diǎn),高絕緣性能,103赫茲下介電常數(shù)4.0,介電損耗僅0.004~0.007,屬F至H級(jí)絕緣。 根據(jù)重復(fù)單元的化學(xué)結(jié)構(gòu),聚酰亞胺可以分為脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亞胺三種。根據(jù)鏈間相互作用力,可分為交聯(lián)型和非交聯(lián)型 聚酰亞胺作為一種特種工程材料,已廣泛應(yīng)用在航空、航天、微電子、納米、…