取向碳纳米管纤维和薄膜连续制备的关键技术
项目由复旦大学牵头,上海容志材料科技有限公司等单位共同完成,6月24日通过市科委验收。项目重点通过研究化学气相沉积法中各种生长参数对碳纳米管阵列可纺性的影响机制和规律,实现了可纺碳管阵列的宏量制备。在此基础上通过干法纺丝得到取向碳纳米管纤维和薄膜,实现了规模化连续制备。最后,基于取向碳纳米管纤维和薄膜优异的力学、电学和电化学性能,发展出一系列新型太阳能电池、锂离子电池、超级电容器以及光电转换与储能集成器件。通过本项目的实施,掌握以铁/三氧化二铝和乙烯分别作为催化剂和碳源、通过化学气相沉积法制备可纺碳纳米管阵列的技术,碳纳米管的长度、壁厚和密度可以被有效调控;掌握了连续制备碳纳米管纤维和薄膜的关键技术,得到的纤维和薄膜显示优异的力学和电学性能。以碳纳米管纤维和薄膜作为电极,构建出一系列新型纤维状能源器件。在完成本项目预期研究成果的基础上,申请人发表了51篇论文,其中27篇发表在Nature Photonics、Angew Chem Int Ed、Adv Mater和J Am Chem Soc这4个国际一流期刊上。获授权发明专利14项,申请发明专利23项。