《清华化工系魏飞团队在《化学研究评述》发表超长碳纳米管封面文章》

  • 来源专题:高校动态信息监测平台
  • 编译者: zhangmin
  • 发布时间:2017-02-23
  • 近日,清华大学化工系魏飞教授团队在美国化学会旗下的《化学研究评述》(Accounts of Chemical Research)期刊上发表综述论文《结构完美性能优异的超长碳纳米管的可控制备》(Controlled synthesis of ultralong carbon nanotubes with perfect structures and extraordinary properties),并被选为当期封面文章。论文通讯作者为魏飞教授,第一作者为化工系2014年博士毕业生张如范(现为斯坦福大学博士后)。 《化学研究评述》的当期封面文章。 碳纳米管是由碳原子组成的管状结构纳米材料,具有优美的一维结构和优异的力学、电学、热学及光学性能,在微纳电子、透明显示、功能材料、能量存储、航空航天等领域具有广阔的应用前景。从1991年被发现以来,碳纳米管被广泛关注和研究,并实现了千吨级大批量制备...

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  • 《碳纳米管诱发肺纤维化的机制:物理化学特性的观点》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2017-10-13
    • 碳纳米管(CNTs)是纳米材料(ENMs),有许多有益的应用。然而,它们可能会对人体健康造成危害,从职业或消费者的暴露。啮齿动物模型显示,通过吸入、滴入或吸入肺纤维化,暴露于CNTs。纤维性反应的严重程度取决于纳米材料的各种物理化学性质,如剩余金属催化剂的含量、硬度、长度、聚合状态或表面电荷。CNTs也越来越多地使用有机或无机的媒介来修饰或增强表面特性。cnt诱导纤维化的机制包括:氧化应激、细胞内的先天性免疫反应、细胞因子和生长因子的产生、上皮细胞损伤和死亡、肺肌纤维细胞的扩张以及由此产生的细胞外基质积累。综合考虑物理化学性质如何影响各种类型的cnt细胞的成纤维潜能,与遗传变异结合,并获得或丧失特定基因编码分泌细胞因子、酶或胞内细胞信号分子的功能。在此,我们讨论了在啮齿动物模型中暴露的肺纤维化机制的现状,着重于物理化学特性作为导致肺纤维化的机制的主要驱动因素。 ——文章发布于2017年10月6日
  • 《新型硫化锂碳/纳米管复合电极增强锂硫电池循环稳定性》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-01-03
    • 锂硫电池是极富潜力的下一代高能电池系统,其理论能量密度可达2600 Wh kg-1,是锂离子电池理论能量密度的3-5倍。然而金属锂负极容易形成枝晶带来安全隐患,此外金属锂的高活性、易燃等特点为锂硫电池带来了严重的安全隐患,从而使锂硫电池实用化困难重重。德克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram教授带领的研究团队研发了一种以硫化锂(Li2S)为正极、以铜箔(Cu)为负极的新结构体系的锂硫电池,有效地克服了锂的非均匀沉积、抑制了锂枝晶的形成,从而显著增强电池性能和循环稳定性。为了改善电极的导电性,研究人员将多壁碳纳米管(MWCNT)与Li2S纳米颗正极粒进行复合。扫描电镜测试结果显示,Li2S纳米颗均匀分散在多壁碳纳米管组成的三维网络,这有利于为电子传输提供快速通道,同时大量的孔隙能够让电解质与电极进行充分接触,让活性材料更多地参与电化学反应,有助于电池性能的提升。随后研究人员将其作为正极分别与传统的Li负极、 以及无负极Cu箔组装成完整的电池(分别标记为Li || Li2S和Cu || Li2S)进行对比研究,结果显示在C/10倍率下,两种电池的初始放电比容量相近,采用传统LiF负极的Li || Li2S电池经过50次循环后,电池容量出现大幅衰减几近于零,平均库伦效率不到50%;相反,采用无负极Cu箔Cu || Li2S则展现出极其优异的循环稳定性,经过100次循环次数后仍可保持初始容量的50%以上,且平均库伦效率高达97%。为了探究两种结构电池性能差异的缘由,研究人员对电池充放电中间产物进行了一系列测试,发现Li || Li2S放电产物是不可逆的多硫聚物,且电极表面出现了大量凹凸不平的Li枝晶,堵塞了电极孔洞,同时消耗Li电极活性物质,导致电池性能衰退;而Cu || Li2S电池放电中间产物是高度可逆的过硫化锂(Li2S2)和Li2S,抑制了Li枝晶和多硫聚物穿梭,因此Cu || Li2S电池具备了更加优异的循环稳定性和寿命。该项研究制备新型的Li2S正极以替代传统的S正极,在此基础上构建了全新结构的Cu || Li2S电池,有效地抑制了锂枝晶的形成,克服了多硫聚物穿梭效应,从而增强了电池性能和循环寿命。为设计和开发高性能的锂硫电池提供了新的路径。相关研究工作发表在《Advanced Energy Materials》。