武漢理工復雜納米管制備及儲能應用研究取得新進展
2015年06月25日 17:15 4051次瀏覽 來源： 中國有色網(wǎng) 分類： 新材料前沿
近日，《Nature Communications》雜志在線發(fā)表了武漢理工大學麥立強教授課題組在復雜納米管可控制備及儲能應用方面研究取得的最新成果，該項研究得到國家重大基礎研究計劃、國家杰出青年科學基金等項目的資助。
納米線和納米管因其獨特的性質在能源存儲和太陽能電池等領域引起了廣泛關注。然而，由于傳統(tǒng)合成方法的局限性，多數(shù)無機納米管，尤其是多元素氧化物和雙金屬氧化物納米管，卻鮮見報道。麥立強教授課題組率先提出采用一種梯度靜電紡絲技術和可控熱解相結合的方法，可控制備了多種一維復雜納米結構。該策略的關鍵點在于靜電紡絲過程中，實現(xiàn)并證明了三種不同分子量的聚乙烯醇沿徑向的梯度分布。這種簡便的合成策略具有普適性，通過調節(jié)不同的燒結過程，可以制備出多種無機多金屬氧化物、雙金屬氧化、單金屬氧化物等的介孔納米管和豌豆狀納米管。獲得的介孔納米管材料在鋰離子電池、鈉離子電池和超級電容器方面的應用，均具有優(yōu)異的電化學性能。例如，制得的Li3V2(PO4)3介孔納米管作為鋰離子電池正極材料，在10 C高倍率下，經(jīng)過9500次循環(huán)后仍具有80%的容量保持率。該材料優(yōu)異的電化學性能歸因于這種介孔納米管結構，能有效地提供大的比表面積、短的離子/電子傳輸路徑和高的結構穩(wěn)定性。該工作首次提出通過采用不同分子量的同一聚合物來實現(xiàn)靜電紡絲過程中的梯度分布，提供了一種有效的策略來可控制備復雜納米管，在儲能領域及其他領域均具有重要的科學意義和巨大的應用潛力。
責任編輯：于璐
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