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《石墨烯量子点:用于墙漆保护的石墨烯增强纳米材料。板牙。44/2018)》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2018-11-01

  • 石墨烯的优异性能推动了其在光学、电学、热学等领域的广泛应用。在第1803872号文章中，李宣华、魏炳清和他的同事证明了壁画可以受到石墨烯的保护。合成的Ca(OH)2/石墨烯量子点(GQD)纳米复合材料在墙面涂料保护方面表现优异，为墙面涂料保护提供了一种很有前途的新材料。

    ——文章发布于2018年10月29日

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  • 《石墨烯注入碳基纳米材料用于耐用电池》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2020-07-02
    • 布朗大学的一个研究小组发现了一种方法，可以将用于制造固态锂离子电池的陶瓷材料的韧性提高一倍。《Matter》杂志描述的这一策略可能有助于将固态电池推向大众市场。 “人们对用陶瓷材料取代现有电池中的电解液非常感兴趣，因为它们更安全，而且能提供更高的能量密度，”布朗工程学院的博士后研究员、这项研究的第一作者Christos Athanasiou说。到目前为止，对固体电解质的研究主要集中在优化它们的化学性质上。在这项工作中，我们将重点放在机械性能上，希望能使它们更安全、更实用、更广泛地使用。” 电解液是电池正极和负极之间的屏障，锂离子在充电或放电时通过电解液流动。液态电解质工作得很好——它们被发现存在于今天使用的大多数电池中——但它们有一些问题。在大电流下，电解液内部会形成微小的锂金属丝，从而导致电池短路。由于液体电解质也是高度易燃的，这些短裤可能导致火灾。 固体陶瓷电解质是不易燃的，有证据表明它们可以防止锂丝的形成，而锂丝可以使电池在更高的电流下工作。然而，陶瓷是高脆性材料，在制造和使用过程中可能会断裂。 在这项新研究中，研究人员想知道，在陶瓷中注入石墨烯——一种超强碳基纳米材料——能否提高材料的断裂韧性(一种材料承受开裂而不崩解的能力)，同时保持电解质功能所需的电子特性。 阿萨纳苏与布朗大学工程学教授布莱恩·谢尔登和尼廷·帕杜尔合作，他们多年来一直在使用纳米材料来加固用于航空航天工业的陶瓷。在这项工作中，研究人员制造了氧化石墨烯的微小血小板，将其与一种叫做LATP的陶瓷粉末混合，然后将混合物加热以形成一种陶瓷-石墨烯复合材料。 对复合材料的力学测试表明，与单独使用陶瓷相比，复合材料的韧性增加了两倍以上。“发生的情况是，当材料开始开裂时，石墨烯血小板将破裂的表面粘合在一起，因此需要更多的能量来维持裂纹的运行，”Athanasiou说。 实验还表明，石墨烯不会影响材料的电学性能。关键是要确保在陶瓷中加入适量的石墨烯。而石墨烯过少则无法达到增韧效果。过多会导致材料导电，这在电解质中是不需要的。 “你希望电解质能传导离子，而不是电，”帕图尔说。“石墨烯是一种良好的导电体，因此人们可能会认为在电解液中加入导体是在搬起石头砸自己的脚。”但如果我们将浓度保持在足够低的水平，就可以阻止石墨烯导电，同时我们仍能获得结构上的好处。” 综合来看，这些结果表明，纳米复合材料可以提供一条道路，使力学性能更安全的固体电解质用于日常应用。该小组计划继续改进这种材料，尝试石墨烯以外的纳米材料和不同类型的陶瓷电解质。 “据我们所知，这是迄今为止所制造的最坚硬的固态电解质，”Sheldon说。“我认为，我们所展示的是，在电池应用中使用这些复合材料有很大的前景。”
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  • 《纳米石墨烯增强镁基复合材料，通过结构构造增强了其力学性能》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2018-07-21
    • 平衡强度和韧性是金属基复合材料应用的基本要素，可以通过结构构造来实现。本文制备了石墨烯纳米薄片增强镁复合材料。0.25% vol%和0.75 vol% GNPs复合材料的抗拉强度分别为160 MPa和179 MPa(纯Mg为136 MPa)。均匀分散的GNPs提高了负载转移能力，限制了Mg箔向整体材料的转化。诱导层合结构抑制了位错运动，增强了复合材料的强度。层合结构延长的裂纹路径也使延伸率保持在一个明显的水平。 ——文章发布于2018年7月17日
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