基于碳納米材料的新型器件設計
本文關鍵詞:基于碳納米材料的新型器件設計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文主要介紹了在碳納米材料研究方向上的兩項工作,分別為雙級碳管結構超級電容和聚氨酯/石墨烯復合纖維。 在第一項工作中,為進一步提升碳納米管材料單位面積上的材料密度,我們分別利用模版法和CVD生長設計了具有雙級碳納米管結構的超級電容器,即在模版法所制備的初級碳管陣列的管壁上生長第二級的碳納米管結構,次級碳納米管的加入不僅提升的單位面積上碳納米材料的密度,而且增強了交聯(lián),提升了導電性,使其更復合超級電容器材料的要求,在電化學測試中,該材料表現(xiàn)了更優(yōu)秀的超級電容器性質,提升度可達400%。 在第二項工作中,為制備出具有獨特性質的石墨烯纖維,我們特別選擇了聚氨酯材料與石墨烯復合,并利用成熟的濕紡法制備了復合纖維材料,該材料展現(xiàn)出了前所未有的應變性能,隨后,我們利用該性能設計了拉伸傳感器,該材料可以將形變信號轉化成電信號,展現(xiàn)了非常優(yōu)秀的穩(wěn)定性,此外,當進一步提升聚氨酯質量分數(shù)時,該纖維表現(xiàn)出了光制自愈合的性能,其自愈合效率可達97.6%。
【關鍵詞】:碳納米管 超級電容器 石墨烯 復合纖維材料
【學位授予單位】:北京理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:O613.71;TB383.1
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-26
- 1.1 碳納米管發(fā)展近況簡介9-18
- 1.1.1 制備方法9-13
- 1.1.1.1 化學氣相沉積9-10
- 1.1.1.2 電弧放電10-11
- 1.1.1.3 激光燒蝕11-13
- 1.1.2 應用方向13-18
- 1.1.2.1 復合材料13
- 1.1.2.2 電子材料13-15
- 1.1.2.3 新能源材料15-18
- 1.2 石墨烯纖維發(fā)展近況簡介18-26
- 1.2.1 制備方法19-21
- 1.2.1.1 氧化石墨濕紡法19-20
- 1.2.1.2 溶劑熱模版法20-21
- 1.2.1.3 薄膜提拉法21
- 1.2.2 研究方向21-26
- 1.2.2.1 纖維性能提高21-22
- 1.2.2.2 基于石墨烯纖維器件研發(fā)22-26
- 第二章 雙級碳納米管結構超級電容器26-42
- 2.1 課題提出意義26-27
- 2.2 實驗27-28
- 2.2.1 材料27
- 2.2.2 初級 CNPs 的制備27
- 2.2.3 CNTs@CNPs 結構制備27
- 2.2.4 表征和電化學測試27-28
- 2.3 結果與討論28-41
- 2.3.1 CNTs@CNPs 的制備與表征28-35
- 2.3.2 電化學性能分析35-41
- 2.4 結論41-42
- 第三章 石墨烯/聚氨酯復合纖維42-53
- 3.1 課題提出意義42
- 3.2 實驗42-43
- 3.2.1 材料42
- 3.2.2 G-TPU 復合纖維制備42-43
- 3.2.3 測試方法43
- 3.3 結果與討論43-52
- 3.3.1 G-TPU 復合纖維制備與表征43-46
- 3.3.2 G-TPU 復合纖維性質及應用46-52
- 3.4 結論52-53
- 參考文獻53-59
- 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單59-60
- 致謝60
【共引文獻】
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本文關鍵詞:基于碳納米材料的新型器件設計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:411451
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