《一层一层地合成具有垂直方向可达纳米孔的厚介孔TiO2薄膜及其在锂离子电池负极上的应用》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2018-09-25
  • 二氧化钛薄膜的不同厚度(≈1.0µm)与垂直面向访问7 - 9 nm纳米孔合成使用一个蒸发诱导自组装一层一层量的检测技术。该方法背后的假设是,表面活性剂模板的疏水性块的外延对齐在多层膜上诱导了一致的、可访问的介相定向,最终导致连续的、垂直对齐的孔隙通道。地理特征用掠入射X射线散射,扫描电镜和阻抗光谱表明,毛孔面向垂直即使在相对厚膜(1µm)。这些薄膜含有非晶态和纳米晶锐钛矿二氧化钛的组合,具有电化学储能价值。当应用在锂离子电池应承担的负电极,容量为254 mAh g−1 200次后得到一个单一层二氧化钛薄膜准备修改衬底,高于未改性基质或无孔的二氧化钛薄膜,由于易访问性较高面向垂直频道的电影。改性基板上较厚的薄膜由于较高的质量载荷而增加了绝对容量,但由于运输限制而减少了比容量。这些结果表明,多层外延技术是制备具有垂直定向连续纳米孔的高容量TiO2薄膜的可行方法。

    ——文章发布于2018年7月27日

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    • 编译者:冯瑞华
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    • 生活中,我们经常会碰到各种由玻璃组成的物件,比如女生最常用的梳妆台,家里的窗户,汽车上的车窗,甚至是那些高楼大厦,外围的幕墙都是由玻璃组成。由于玻璃表面光滑,自然界的油性物质易结合灰尘粘附在其表面,所以玻璃表面很容易存在污渍,且单纯的水流无法清除干净。每当大扫除要清洗窗户的时候,如何快速、有效地把玻璃表面的污渍去掉,便是人们最大的烦恼,更不用提那一栋栋高楼大厦,满满的幕墙玻璃清洗起来更是一个巨大的工程。所以,为了解决这个问题,自洁玻璃应势而生。 据全球自洁玻璃市场报告显示,全球自洁玻璃市场规模已从2014年的8360万美元增长到2017年的9490万美元。预计到2025年全球自洁玻璃市值预计将达1.347亿美元,市场年增长率将超过4.60%,可见,自洁净玻璃存在着巨大的市场潜力。 1.自洁玻璃的介绍 自洁玻璃,指自身带有清洁功能的玻璃,通过对普通玻璃表面涂镀纳米半导体材料,使玻璃表面在太阳光激发下具有降解附着在其表面的有机污染物的能力。其中作为一类最重要的纳米半导体材料,使普通玻璃具有自清洁功能的就是二氧化钛。由于二氧化钛在(紫外线)光能的作用下能够产生良好的光催化特性和超亲水性,将有机物最终氧化成CO2和H2O等无机小分子,再利用其超亲水特性,雨水在膜层上铺开,充分冲刷玻璃带走污染颗粒,从而使玻璃达到自洁的效果。 2、二氧化钛的类别及比较 ①纳米TiO2与常规TiO2的比较 纳米TiO2比常规TiO2的光催化活性高很多,且纳米TiO2粒子的粒径小,有利于得或失电子,具有更强的氧化和还原能力。 ②纳米TiO2粉体与纳米TiO2薄膜比较 纳米TiO2粉体非常容易团聚,分散、保存问题较多,若为了实现长久的保存,需要将其分散到溶剂中,使其应用受到限制。而纳米二氧化钛薄膜是利用一定的涂膜方法在衬底上制备出一层纳米薄膜,且一般不需要特殊的储存方法,能够很方便地应用。 3.纳米二氧化钛薄膜的制取方法 纳米二氧化钛薄膜制取的方法有很多,包括基于溶液-凝胶技术的制膜方法、物理或化学气相沉积法、电沉积法、活性纳米TiO2粉末制膜法等。其中较简单易行的是活性纳米TiO2粉末制膜法,通过将高活性的纳米TiO2粉末均匀分散于有机成膜助剂中形成涂料,然后涂覆于基材上,再经干燥硬化后便可制得。
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    • 编译者:郭文姣
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    • 基于tio2的纳米材料由于其性能稳定、制备方便,被证明是下一代锂离子电池的理想候选材料。然而,与商业碳纳米材料相比,其固有的低容量阻碍了其广泛应用。本文提出了一种独特的原位接枝石墨化方法,以获得具有核壳异质结构的C/SiO x /TiO2超薄纳米粒子的三元纳米复合材料。所得到的三元纳米复合材料综合了SiO x的高比容量、类石墨碳的优异力学稳定性和TiO2的高反应性等优点。循环伏安曲线和循环性能表现最佳三元纳米复合材料和提供一个非常高的初始特定能力的马~ 1196 h g−1与良好的速度能力(~ 200 mA h g−1 10 C),特别是增强循环稳定。我们的工作表明,在电化学储能材料中建立分层的核壳异质结构是提高其它复合阳极容量和循环性能的有效策略。 ——文章发布于2018年7月26日