纤维素基固态电解质在储能器件中的应用进展

液态电解质具有可燃性,存在起火甚至爆炸等安全隐患,而采用固态电解质代替电解液和隔膜,有望解决安全问题等。纤维素具有环保价廉、储量丰富、热稳定性和化学稳定性高、生物相容性好等特点,将其应用于储能器件的固态电解质中,具有降低成本、提高器件工作稳定性及使用性能等优势。本文为了全面介绍纤维素基固态电解质在储能领域的应用,首先简述了纤维素原料在储能电解质应用的特征优势;通过分析常见储能设备的组成和储能原理,介绍了固态电解质的性质要求;对纤维素基固态电解质在材料和结构设计方面的研究进展进行具体说明;并针对电解质的结构和性能,论述了常用的表征手段和测试方法;最后指出纤维素基固态电解质的发展前景,对其存在的问题做了总结。     

PEDOT:PSS复合涤/棉导电非织造布的制备及其性能

为制备具有良好导电性能和使用性能的非织造布,利用原位聚合的方法在涤/棉非织造布上原位生长致密的聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT:PSS)导电聚合物,探究掺杂剂体积占比、氧化剂体积占比等工艺参数对导电非织造布性能的影响。实验结果表明：PSS∶过硫酸铵(APS)∶EDOT的比例为2∶1.5∶1、聚合时间为10 h为最佳工艺,制备的导电非织造布的电导率最高为29.044 mS/cm;最佳制备工艺下导电非织造布的断裂强力为20.18 N,伸长率为85.23%;导电织物耐洗涤性良好,透气率可达329.19 mm/s,为导电非织造布在柔性电子中的应用提供参考。     

基于离子液体协同法的双交联结构细菌纤维素/聚丙烯酰胺凝胶聚合物电解质构建

为实现凝胶电解质性能间的平衡,以氧化细菌纤维素为基体,分别采用3种阴离子类咪唑型离子液体与其实现离子交联,同时将丙烯酰胺在交联体中进行原位自由基聚合,制备细菌纤维素/聚丙烯酰胺双交联结构的凝胶聚合物电解质。其中阴离子类咪唑型离子液体分别是1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMIMBF₄)、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(EMIMPF₆)和1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(EMIMTFSI),在构筑双交联结构凝胶聚合物电解质中起到了关键的协同作用。结果表明:在以EMIMBF₄为协同剂时,制备的凝胶聚合物电解质具有最优的力学性能和离子电导率;断裂伸长率为38.36%,拉伸强度为175.25 kPa,离子电导率达到20.16 mS/cm。     

预处理对聚吡咯/羊毛复合导电纱线性能的影响

为了改善聚吡咯/羊毛复合导电纱线的导电性,采用化学原位聚合的方法,以纯羊毛纱线为基材,以吡咯为单体,三氯化铁为氧化剂,十六烷基三甲基溴化铵为掺杂剂,制备了聚吡咯/羊毛复合导电纱线。根据羊毛纤维湿热条件的拉伸特性,采用机械拉伸和机械/化学试剂共同作用的方法,改变羊毛纤维的鳞片结构和表面性质,增加吡咯与羊毛纤维的反应位点。为了进一步提高复合导电纱线的导电性,采用多次负载的方法,增加聚吡咯在羊毛纱线上的负载。实验结果表明:经过预处理后的聚吡咯/羊毛复合导电纱线具有较高的强力和较低的初始模量,其导电性能大大提升,电阻值由未经处理的730Ω/cm下降到34.83Ω/cm。     

蜂巢组织电磁屏蔽织物的性能分析

为制备高效兼具服用舒适性的电磁屏蔽织物,采用涤纶和不锈钢纱为原料织制蜂巢组织导电织物。对组织结构进行设计,获得了6种成品蜂巢组织织物,并与相同配置的平纹组织织物进行对比,分析了蜂巢织物的强力、透气性和柔性等服用性能。通过导电性和电磁屏蔽效能测试,研究了纱线成分、配置方式以及循环纱线数对蜂巢织物电磁屏蔽性能的影响。研究结果表明：蜂巢组织独特的立体结构赋予了织物优异的服用性能,当循环纱线数为8,经纬向同时添加不锈钢纱时可获得电磁屏蔽效能值达36.89的电磁屏蔽织物。