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瑞禧定制聚丙烯腈系列--聚丙烯腈PAN-b-PMMA嵌段共聚物用于制備電極材料

時間:2021-04-09 15:31:29       瀏覽:890

西安瑞禧定制供應-親水性線型/多元/支化/三元/聚丙烯腈共聚物,及多種聚丙烯腈嵌段共聚物。歡迎點擊咨詢。

 

利用聚丙烯腈-b-聚甲基丙烯酸甲酯PAN-b-PMMA的嵌段共聚物制備具有均勻介孔的碳納米纖維。該碳纖維作為贗電容器電極材料基底,在電極中同時實現了高載量的活性物質以及極低的電子/離子傳導阻力。

 

 

利用嵌段共聚物的自組裝,從分子層面上設計了多孔贗電容電極基底材料,并同時獲得了通常互斥的兩個電極性能——高載量和快速離子、電子傳輸能力。利用可逆加成-斷裂鏈轉移聚合(RAFT)合成了PAN-b-PMMA嵌段共聚物,然后利用靜電紡絲技術將PAN-b-PMMA轉化為聚合物纖維。在第一步加熱(280°C)過程中,PAN-b-PMMA 發生相分離并實現納米級自組裝,形成了無規則雙連續的PAN和PMMA相。

 

同時,空氣中的氧氣促進PAN分子間成環交聯從而保證了高碳產率。后續高溫灼燒將PAN碳化生成相連的碳纖維骨架,而PMMA則完全分解形成互相聯通的介孔。不同于傳統的PAN以及通過軟、硬模板法制備的碳纖維,由PAN-b-PMMA生成的多孔碳纖維的介孔孔徑均一,孔孔相互聯通,且均勻分布于整個碳纖維 。該獨特的孔結構使得該多孔碳納米纖維成為高性能贗電容電極基底材料。大量的介孔為附載高質量的贗電容活性材料提供了豐富的活性表面;連續的碳骨架為電子提供了快速的傳導通道;相互連通的介孔有利于贗電容活性材料在碳纖維內部沉積并加速離子在孔內的傳導。

 

將所制得的多孔碳納米纖維置于高錳酸鉀溶液中浸泡,從而在纖維表面及內部沉積上二氧化錳(MnO2)納米片——一種高性能、低成本的贗電容活性材料。整個電極的活性物質(包括碳纖維和MnO2質量)達7 mg/cm2, 具備商業應用潛力。

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多壁碳納米管/聚丙烯腈(MWCNTs/PAN)接枝共聚物

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聚丙烯腈/1-乙烯基咪唑共聚物  PAN/VIM共聚物

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POSS/聚丙烯腈共聚物  八乙烯基多面籠形低聚倍半硅氧烷(POSS)

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