喷雾技术制备具有快速充放电性能的碳纳米管/纳米晶复合材料

纳米尺寸的功能单元往往具有非常优异的性能,对这些功能单元进行合理的设计和组装,能够集成功能单元的性质,实现单一单元体所不具备的功能。近年来,具有快速充放电性能的电化学储能材料的开发是电化学储能领域的研究热点。目前,研究证明纳米活性材料具有快速的离子迁移速率,但是其性能的进一步提高受限于材料的导电性能。碳纳米管具有优异的导电性能,将碳纳米管和这些纳米功能单元进行复合,可以开发更为优异的电化学储能材料。但是,由于碳纳米管自身的疏水特性,一直难以找到简便的复合材料制备方法。

中国石油大学(北京)贾希来博士、清华大学魏飞教授和加州大学洛杉矶分校(UCLA)卢云峰教授合作研究在碳纳米管和纳米晶的异质组装方面取得重要的研究进展,他们将气溶胶喷雾造粒技术引入碳纳米管复合材料的制备过程中,实现了一种简便高效的复合材料制备方法,该制备方法能够将碳纳米管和纳米晶均匀复合,所制备的碳纳米管和纳米晶的复合材料具有三维的连续的多孔结构,同时又具有良好的导电性能,因此能够实现电化学功能材料的极速充放电,相关论文在线发表在Small ( doi: 10.1002/smll.201403196)

该制备方法可以作为一种普适的复合材料制备方法,能够拓展到其他纳米功能单元的复合过程中,制备出多种复合材料结构,所获得的复合材料在电化学储能方面性能优异,而且有望开发其他领域的应用和研究。Untitled