基于碳纳米材料的新型器件设计

发布时间：2017-06-01 03:09

  本文关键词：基于碳纳米材料的新型器件设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文主要介绍了在碳纳米材料研究方向上的两项工作，分别为双级碳管结构超级电容和聚氨酯/石墨烯复合纤维。 在第一项工作中，为进一步提升碳纳米管材料单位面积上的材料密度，我们分别利用模版法和CVD生长设计了具有双级碳纳米管结构的超级电容器，即在模版法所制备的初级碳管阵列的管壁上生长第二级的碳纳米管结构，次级碳纳米管的加入不仅提升的单位面积上碳纳米材料的密度，而且增强了交联，提升了导电性，使其更复合超级电容器材料的要求，在电化学测试中，该材料表现了更优秀的超级电容器性质，提升度可达400%。 在第二项工作中，为制备出具有独特性质的石墨烯纤维，我们特别选择了聚氨酯材料与石墨烯复合，并利用成熟的湿纺法制备了复合纤维材料，该材料展现出了前所未有的应变性能，随后，我们利用该性能设计了拉伸传感器，该材料可以将形变信号转化成电信号，展现了非常优秀的稳定性，此外，当进一步提升聚氨酯质量分数时，该纤维表现出了光制自愈合的性能，其自愈合效率可达97.6%。
【关键词】：碳纳米管 超级电容器 石墨烯 复合纤维材料
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O613.71;TB383.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-26
• 1.1 碳纳米管发展近况简介9-18
• 1.1.1 制备方法9-13
• 1.1.1.1 化学气相沉积9-10
• 1.1.1.2 电弧放电10-11
• 1.1.1.3 激光烧蚀11-13
• 1.1.2 应用方向13-18
• 1.1.2.1 复合材料13
• 1.1.2.2 电子材料13-15
• 1.1.2.3 新能源材料15-18
• 1.2 石墨烯纤维发展近况简介18-26
• 1.2.1 制备方法19-21
• 1.2.1.1 氧化石墨湿纺法19-20
• 1.2.1.2 溶剂热模版法20-21
• 1.2.1.3 薄膜提拉法21
• 1.2.2 研究方向21-26
• 1.2.2.1 纤维性能提高21-22
• 1.2.2.2 基于石墨烯纤维器件研发22-26
• 第二章 双级碳纳米管结构超级电容器26-42
• 2.1 课题提出意义26-27
• 2.2 实验27-28
• 2.2.1 材料27
• 2.2.2 初级 CNPs 的制备27
• 2.2.3 CNTs@CNPs 结构制备27
• 2.2.4 表征和电化学测试27-28
• 2.3 结果与讨论28-41
• 2.3.1 CNTs@CNPs 的制备与表征28-35
• 2.3.2 电化学性能分析35-41
• 2.4 结论41-42
• 第三章 石墨烯/聚氨酯复合纤维42-53
• 3.1 课题提出意义42
• 3.2 实验42-43
• 3.2.1 材料42
• 3.2.2 G-TPU 复合纤维制备42-43
• 3.2.3 测试方法43
• 3.3 结果与讨论43-52
• 3.3.1 G-TPU 复合纤维制备与表征43-46
• 3.3.2 G-TPU 复合纤维性质及应用46-52
• 3.4 结论52-53
• 参考文献53-59
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单59-60
• 致谢60

【共引文献】

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本文编号：411451