大规模组装基于柱状等结晶过渡的同位素纳米纤维气凝
Lei Li1,2, Yiqian Zhou1, Yang Gao3
1State Key Laboratory of New Ceramics and Fine Processing, School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University, 100084, Beijing, China.
Nature communications
|September 5, 2023
概括
一种新的冰模造方法创造了强大的Al2O3·SiO2纳米纤维气凝,具有卓越的绝热性能. 这些气凝可以防止高容量离子电池的热失控,从而提高实际应用的安全性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 冰模是创建工业多孔材料的一个有前途的技术.
- 控制冰的核和生长对于定制材料特性至关重要.
- 开发适应极端环境的坚固材料和电池安全是必不可少的.
研究的目的:
- 开发一种一般的冰模技术,用于生产先进的纳米材料组件.
- 为了创建具有高度稳定和强大的纳米纤维气凝,具有量身定制的特性.
- 为了证明这些气凝在提高离子电池安全性的应用.
主要方法:
- 在旋转的冷鼓表面上结材料.
- 解冰核和生长过程以实现晶体过渡.
- 粉碎冷材料并重新造纳米纤维泥以形成气凝.
主要成果:
- 实现了柱状平衡晶体过渡,将纳米纤维组织成具有曲通道的微尺度单元.
- 开发Al2O3·SiO2纳米纤维气凝具有超低导热率,超弹性和高热稳定性 (高达1200°C).
- 在高容量离子电池中使用薄薄的气凝层证明了完全防止热失控传播.
结论:
- 开发的冰模拟方法为生产具有挑战性的纳米材料组件提供了一条通道.
- Al2O3·SiO2纳米纤维气凝为极端环境提供了出色的隔热和机械强度.
- 这些气凝显著提高了高能量密度电池模块的安全性,这对于实际应用至关重要.
