碳/铁基复合材料可控构建与电化学性能研究文献综述
2020-05-01 08:41:42
近年来,随着便携式电子、智能穿戴概念的兴起,柔性功能材料和设备的需求逐渐增大,柔性电子器件,如柔性电子传感器、柔性显示器、健康监测设备和便携式能量存储设备等快速发展,人们对电子设备的柔性需求也越来越大,基于传统能量转换和储能的设备在柔韧性上面临更多的挑战。
新一代的电子器件不仅宏观上需要满足材料轻薄的特点,微观上也要具有良好电化学性能的柔性能量转换和储能机理,例如:柔性超级电容器、柔性锂、钠离子电池和柔性太阳能电池等。
其中,良好的机械塑韧性、抗压抗拉性、高能量密度和高循环稳定性等特点是设计和制造柔性能量转换和储能设备的关键部分。
聚合物材料如聚酰亚胺、无机绝缘膜和氧化铟锡复合材料等具有良好的导电性和机械韧性,但是超过一定的曲率就会产生不同的效应,不能够满足市场越来越大柔性需求。
泡沫镍等金属及其合金材料作为柔性基底具有良好的柔韧性、导电性和机械性能,但是其耐腐蚀性和高昂的商业价格一直限制了其进一步市场化应用发展。
碳布作为一种具有优异柔性的纤维材料,因为其优异的机械性能,高导电性,良好的耐腐蚀性,低廉的商业价格和友好的环保清洁性被认为是新一代柔性器件基底材料。
但较高的反应温度与压力去活化碳纤维表面并复合生长功能纳米离子也一直阻碍着它的普及,探求一种简单易行的碳纤维布表面修饰方法是我们目前研究的重点。
目前有关于碳纤维布表面修饰的方法主要有水热法,电化学沉积法,CVD气相沉积法和热解法。
水热法是指在反应釜里,采用溶液作为反应介质,通过加热反应釜,创造一个高温(50~250 oC)、高压(1~100 MPa)的反应环境,使反应物活性得到改变和提高,克服某些高温条件下制备不可克服的晶形转变、分解、挥发等。
能够合成熔点低、蒸气压高、高温分解的物质。