基于多孔聚烯二纤维的多孔碳纤维的研究,在不同尺度上使用高分辨率方法
Iris Kruppke1,2, Mohsen Sadeghi Bogar2,3, Jan Wolf2,3
1Dresden University of Technology, Institute for Textile Machinery and High Performance Material Technology, Hohe Str. 6, Dresden 01069, Germany.
ACS omega
|October 13, 2025
概括
一种新的电子束处理方法通过在热转换过程中保持结构来增强多孔碳纤维 (CF) 的产生. 这种方法通过理解跨尺度结构-属性关系,为超级电容器产生更强,更定制的CF.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 制造多孔碳纤维 (CF) 在热转换过程中保持结构方面存在挑战.
- 确保稳定和碳化的纤维强度对于加工至关重要.
研究的目的:
- 开发和评估用于评估多孔碳纤维结构的跨度方法.
- 了解整个碳纤维制造链中的结构-属性关系.
主要方法:
- 电子束处理用于多烯 (PAN) 预稳定.
- 进行结构分析的X射线技术 (WAXS,XRM),SEM,TEM和in situ拉曼/AFM.
- 织物物理,密度和表面积测量.
主要成果:
- 电子束处理实现了稳定PAN纤维的54%的循环指数.
- 鉴定结果显示,在多孔的CF中,辐射结构变化和核心盖结构出现了.
- 多孔CF的特定表面积为0.99 m2/g,密度为1.537 g/cm3.
结论:
- 该研究为理解多孔CF制造中的结构性质关系提供了一个框架.
- 可以为超级电容器等应用开发量身定制的多孔CF.
- 交叉规模评估方法是优化多孔CF生产的有效方法.


