木質(zhì)素纖維納米纖維制成軟質(zhì)電池的步驟
作者:admin 發(fā)布日期:2020-04-14
從木漿中生成的木質(zhì)素纖維納米纖絲 (cellulose nanofibril, CNF )被譽(yù)為當(dāng)前最新的神奇材料,它是一種天然、可再生、廉價的碳納米管。
來自瑞典皇家理工學(xué)院(KTH)和美國斯坦福大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊使用該材質(zhì)制成了軟質(zhì)電池,相比傳統(tǒng)的硬質(zhì)電池更抗沖擊及撞擊,能夠抵抗高強(qiáng)度的壓力。
科學(xué)團(tuán)隊使用CNF創(chuàng)建一個輕量級多孔氣凝膠狀物質(zhì),KTH科學(xué)家Max Hamedi稱“這種材料類似于泡沫床墊,只不過更堅固,更輕,更多孔,觸碰它難以將它弄碎”。該材料內(nèi)外進(jìn)過導(dǎo)電墨水處理,使之能夠保持電荷。材料是3D立體結(jié)構(gòu)的,意味著在單位體積內(nèi)相比傳統(tǒng)使用2維材料的電池能夠存儲更多電荷。
CNF是一種通過分解造紙原料—植物木質(zhì)素纖維(紙漿)制成的超細(xì)纖維。1根纖維素納米纖維的直徑僅為3~4nm(1nm為10億分之1m),大約相當(dāng)于頭發(fā)絲的2萬分之1。雖然紙漿本身并不堅硬,但實際上,構(gòu)成紙漿的CNF根根結(jié)實。將這些CNF聚合在一起,就能制成強(qiáng)韌的材料。與鋼材相比,這種材料的重量只有其5分之1,強(qiáng)度卻是其5倍以上。能提高電子機(jī)械和汽車部件的強(qiáng)度,并實現(xiàn)輕量化。