高导电性墨水基于通过纤维纤维网络的纤维纤维间滑动的自我排列单面碳纳米管

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 聚合物科学 聚合物科学

背景情况:

• 碳纳米管 (CNT) 具有优越的电气和机械性能,使其成为非金属导电材料的理想选择.
• 纤维素是一种可持续的,低成本的矩阵,用于制备纤维素-CNT (C-CNT) 纳米复合材料.
• 在实现与解决方案处理的兼容性和优化结构重组以提高导电性方面仍然存在挑战.

研究的目的:

• 开发一种简单的方法,用SWCNT和天然纸制备导电复合材料.
• 为了研究SWCNTs在纤维素矩阵中的自我调整机制.
• 探索C-CNT薄膜的结构性质,加工和电导率之间的关系.

主要方法:

• 高功率动SWCNT和天然纸的水性混合物,以诱导自我调整.
• 使用确认SWCNT分散和纠的技术,对干燥的C-CNT薄膜进行结构分析.
• 对C-CNT油墨进行风学分析,以评估涂层和打印特性.

主要成果:

• 高功率的震动促进了单个SWCNT在纤维素基质中的自我调整.
• 结构分析证实,C-CNT纳米线的纠和分散决定了机械和电气性能.
• C-CNT 薄膜 (9% 的 SWCNT) 的电导率可从 0.9 到 102.4 S cm-1 调节,通过动时间控制.
• 优化的C-CNT墨水与传统的涂层和印刷工艺的兼容性得到了证明.

结论:

• 建立了一种生产可调节导电性的导电性C-CNT复合材料的简单方法.
• 通过高功率摇来实现SWCNT的自我调整是实现高电性能的关键.
• 开发的C-CNT油墨显示出对环保,灵活和可拉伸电极应用的希望.