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江蘇先豐納米材料科技有限公司
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01 AFM:碳管漿料助力鋅金屬電池界面水去除
在電池系統(tǒng)中，鋅金屬電池（ZMBs）由于其理論比容量高,、電化學(xué)電位低和毒性小等優(yōu)點(diǎn)而受到較多關(guān)注,。然而與水有關(guān)的副反應(yīng)成為阻礙鋅金屬電池實(shí)際應(yīng)用的主要問(wèn)題。
2023年5月24日,，期刊Advanced Functional Materials報(bào)道了中南大學(xué)陳立寶和蘇州大學(xué)能源學(xué)院晏成林教授團(tuán)隊(duì)共同合作在鋅金屬電池界面水去除相關(guān)的工作,。
在該項(xiàng)工作中，為了消除界面水的影響,，研究人員在銅箔上合成了具有N, N'-雙(水楊基)乙二胺結(jié)構(gòu)的共價(jià)有機(jī)聚合物（COP）層,，通過(guò)DFT和MD計(jì)算證明了Zn離子與COP的Salen結(jié)構(gòu)之間的強(qiáng)相互作用，有助于Zn的均勻沉積和溶劑化Zn2+的快速脫溶劑化動(dòng)力學(xué),，從而減輕了與水相關(guān)的副反應(yīng),，有利于界面水的去除。
利用這些優(yōu)點(diǎn),，基于普通ZnSO4基COP/Cu@Zn陽(yáng)極組裝電池時(shí),，COP層修飾的陽(yáng)極在5.0mAhcm?2的高容量下表現(xiàn)出99.5%的平均庫(kù)侖效率。此外,，由二氧化錳和COP/Cu@Zn陽(yáng)極組成的全電池即使在低N/P比為1.2的情況下也表現(xiàn)出穩(wěn)定的循環(huán)性能,。本文提出的策略為提高鋅陽(yáng)極的可逆性鋪平了道路，以滿足鋅金屬電池的實(shí)際應(yīng)用需求,，并可用于其他水電池系統(tǒng),。
文章中制備MnO2電池陰極使用的碳納米管分散液（濃度10%）來(lái)自先豐納米。
02 Small:多壁碳管接枝碳纖維助力性能提升
碳纖維（CF）憑借其優(yōu)良的性能,，已成為制造,、汽車工業(yè)、航空,、航天,、運(yùn)動(dòng)設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。然而,，由于CF與基質(zhì)樹(shù)脂之間的附著力較差,，容易在界面處發(fā)生應(yīng)力集中和微裂紋，從而導(dǎo)致材料失效,。
2023年5月24日,，期刊Small報(bào)道了山東大學(xué)朱波教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的一種新的簡(jiǎn)單方法，用于將多壁碳納米管(MWCNT)化學(xué)接枝到碳纖維(CF)表面,，以改善復(fù)合材料的層間性能,。
研究人員首先制備出馬來(lái)酰亞胺改性水性聚氨酯（MWPU）乳液作為CF的施膠劑,。然后，通過(guò)化學(xué)處理得到含有呋喃基團(tuán)的碳納米管（MWCNTs-FA）,。最后,，基于溫和反應(yīng)條件（60°C）下的Diels-Alder反應(yīng)，通過(guò) MWPU施膠和MWCNTs超聲接枝兩步法成功制備了CF/MWCNTs多尺度增強(qiáng)材料（MSCF）,。MWCNTs的接枝作用使碳纖維與水的接觸角從103.6?大大降低到59.4?,，即纖維和樹(shù)脂的潤(rùn)濕性顯著提高。
此外研究還發(fā)現(xiàn),，MSCF/環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度（ILSS）和彎曲強(qiáng)度提升至64.54MPa和981.95MPa，分別顯著提高了52.84%和32.32%,，大大改善了纖維和樹(shù)脂的界面性能,。該工藝可以與目前商業(yè)化的碳纖維生產(chǎn)相匹配，有望實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,。
文章中使用的主要材料多壁碳納米管來(lái)自先豐納米（直徑>50nm, 長(zhǎng)度<10μm）,，產(chǎn)品編號(hào)XFM31。
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