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                  能源材料

                         靜電紡絲設備可以簡便、高效地制備納米纖維,有較高的比表面積和孔隙率,并可制備出多種結構的納米材料,在太陽能電池、電池隔膜及電極材料的應用上具有很大優勢。

                       (1)燃料敏化太陽能電池

                         靜電紡絲制備的太陽能陽極材料膜具有機械性能好、連續性好以及空隙率高等優點。

                         TiO2,ZnO,Nb2O5,SnO2等都可以被用作染料敏化太陽能電池光陽極材料。

                         電解質在燃料敏化太陽能電池主要傳輸電荷。目前應用于燃料敏化太陽能電池的聚合物凝膠電解質包括PAN、PEO、PMMA、PBA、PVDF-HFP等,其中以PVDF-HFP應用最為廣泛。通過靜電紡絲技術制備出具有三維立體結構的納米纖維膜,具有較高的孔隙率與比表面積,是制備聚合物電解質的理想材料。

                        (2)電池隔膜

                        目前市場堿性電池隔膜采用傳統工藝制得的聚丙烯非織造布纖維直徑較粗,孔徑較大且分布不均勻,從而電解液吸收能力較低,增大了電池的短路幾率,從而限制了廣泛應用。有研究結果表明通過靜電紡工藝、交聯處理及TiO2能提高纖維的機械性能和吸堿率。

                         近年來鋰離子電池隔膜應用越來越廣泛,目前方法所生產的孔隙率和吸液率較低,不能滿足大電流充放電的需要,電紡纖維隔膜具有較高的孔隙率和離子導電率?,F階段主要應用的靜電紡材料包括PVDF、PET、PAN等。在研究中主要從化學穩定性、膜厚、孔隙率、孔徑大小與分布、透氣性、潤濕性、機械性能、熱穩定性以及安全性這些方面來提高鋰離子隔膜的性能。

                      (3)電極材料

                        理想的鋰離子正極材料,應具備高的輸出電壓,高的比容量,循環壽命長,導電性能好以及材料易制備、環保、低成本的特點。目前主要的正極材料有LiCoO4、LiNiO2、LiMn2O4以及LiFeO4等。 靜電紡絲的電極材料電容量提高并且耐用性增強。

                        鋰離子負極材料要求鋰離子在負極的骨上的擴散系數高,嵌入電位較低,電子導電率良好比的相容性較好。

                        目前常用的負極材料是靜電紡PAN納米纖維進行熱處理得到碳納米纖維電極,具有較好的比容量和循環性。

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