|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
纳米纤维基凝胶电解质
凝胶电解质具有电导率高，界面电阻小，安全性高，稳定性好等优势，有望替代传统锂金属电池液体电解液，解决锂金属电池的电解液泄露、高温胀气、锂枝晶等安全问题。纳米纤维具有纤维直径小、比表面积大、孔隙率高、柔软、耐高低温及有机溶剂腐蚀等特点，保证纳米纤维锂离子电池凝胶电解质具有很强的吸液和保液能力。纳米纤维作为凝胶电解质支撑层不仅保证具有足够的吸收聚合物液体的能力，而且保证电解质的柔性，为可穿戴电子设备提供柔性电源。纳米纤维凝胶电解质具有以下优势:1）具有足够的化学和电化学稳定性，有一定的耐湿性和耐腐蚀性；纳米纤维凝胶电解质膨胀收缩现象不明显，小于 5%，电化学稳定窗口在 0-5 183 / 298V，满足锂离子电池使用要求，甚至为高压正极材料提供保证。2）对电解液润湿性好，有足够的吸液保湿能力；纳米纤维高的孔隙率，且大部分孔都是连通孔，保证了凝胶电解质与电极之间良好的浸润性，增加了离子导电性，提高电池的容量，改善电池的充放电效率和循环性能。3）高低温性能优异，电导率高；电池的使用温度范围通常在-20-60 ºC，商用 PP 膜在 100 ºC 保持 10 min 收缩率达 10%，但纳米纤维隔膜在 140 ºC 下横向和纵向收缩率<2%，在 50 ºC 高温条件下，相比于商用隔膜循环小于 100 次，纳米纤维隔膜在循环 300 次后容量保持在 83.5%。4）具有一定的抗张强度和抗刺穿强度；纳米纤维膜的垂直拉伸强度>3.035 N，避免了凝胶电解质被锂枝晶刺穿，发生短路，提高安全性。5）成本低，适用于大规模工业化生产；我们从设备到工艺已实现自主研制和开发，静电纺纳米纤维膜已实现大规模生产。
北京科技大学
2021-04-13
绿色高效制备纳米纤维素
纳米纤维素材料是以棉、木桨生物质经过化学或机械等处理技术得到的尺寸在纳米级的纤维素产品。主要分为纳米纤维素晶体CNWs、纳米纤维素纤维CNFs两大类。由于 CNWs、CNFs 二者均具有结晶度高、可降解、高强度、极低的热膨胀系数等优势，可被广泛用于生物医学、汽车制造、航空航天、3D 打印、建 筑、军工特殊材料、电子产品、化妆品、涂料、油漆、食品、 造纸、复合材料和聚合物增强等领域。
本团队研制了一种新型复合纳米化技术，实现纳米纤维素的量化制备，解决量化制备过程中的酸化、均质化、液体回收与净化循环利用技术，该技术国内外均无文献报道。
北京理工大学
2023-05-09
PM2.5纳米纤维过滤膜
空气污染已经成为人类面临的主要环境问题之一，如何有效的控制PM2.5对公众身心的影响，已经成为国内外学者的关注热点。 目前，针对雾霾天气，公众的关注点主要集中在室外PM2.5防控措施，传统的无纺布过滤材料，纤维直径都在微米级别，所形成的孔径较大，达不到对微小颗粒物的过滤要求。采用静电纺丝技术可以将高聚物溶液在外加电场中拉伸成直径几十到上百纳米的纤维，所制得的膜材料孔径小、比表面积大，可用于PM2.5的吸附和过滤，并提高过滤效率。
南京大学
2021-04-14
功能性纳米纤维防护材料
静电纺丝法制备的纳米纤维空气过滤材料，具有高拦截效率高透气性的特点，对0.3微米的颗粒物可以达到99%的拦截效率，同时空气阻力小于90Pa。另外采用静电纺丝技术可一步制备具有抗菌、防紫外、阻燃等功能的防水透气纳米纤维膜。
一、项目分类
显著效益成果转化
二、技术分析
静电纺丝法制备的纳米纤维空气过滤材料，具有高拦截效率高透气性的特点，对0.3微米的颗粒物可以达到99%的拦截效率，同时空气阻力小于90Pa。另外采用静电纺丝技术可一步制备具有抗菌、防紫外、阻燃等功能的防水透气纳米纤维膜。原料广泛（高聚物、生物降解聚合物、可回收材料），不含氟。该纳米纤维膜具有微多孔结构，孔径小于30nm，孔隙率70%以上，热熔胶贴合后的面料具有高耐水压，高透气性，柔软轻薄（<7g/m2）的特点，适用于户外运动服装、汽车内饰及帐篷布等，可替代Gore-tex，完全无氟防水。耐水压可达10000mmH2O，透湿度10000g/m2/24h，透气性0.3cm3/cm2/s，真正实现防水面料的“可呼吸”。
苏州大学
2022-08-15
绿色高效制备纳米纤维素
纳米纤维素材料是以棉、木桨生物质经过化学或机械等处理技术得到的尺寸在纳米级的纤维素产品。主要分为纳米纤维素晶体CNWs、纳米纤维素纤维CNFs两大类。由于 CNWs、CNFs 二者均具有结晶度高、可降解、高强度、极低的热膨胀系数等优势，可被广泛用于生物医学、汽车制造、航空航天、3D 打印、建 筑、军工特殊材料、电子产品、化妆品、涂料、油漆、食品、 造纸、复合材料和聚合物增强等领域。
本团队研制了一种新型复合纳米化技术，实现纳米纤维素的量化制备，解决量化制备过程中的酸化、均质化、液体回收与净化循环利用技术，该技术国内外均无文献报道。
北京理工大学
2022-12-16
高压流体辅助电场纺丝制备纳米纤维
本项目曾获得德国亚历山大·冯·洪堡基金会（Alexander Von Humboldt Foundation，2008,03-2009,06），相关专利正在申请中。 电场纺丝已经被认为是制备高分子纳米纤维最有前景的技术。但是，由于一些高分子溶液的高粘度和溶剂的难挥发性制约了电场纺丝的成功应用。一种可能的解决方法是将高压（近临界）二氧化碳溶解于富含高分子的流体相中，可以数倍地降低粘度，或是通过近临界二氧化碳提取低分子的溶剂，都可有效地促成高分子物质在电场纺丝过程中形成干燥固化的纤维。 已经成功利用高压CO2流体辅助电场纺丝由聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）的二氯甲烷（DCM）溶液成功制备得到空心结构的PVP纳米纤维,这样的特殊结构在生物组织支架材料，生物传感器，新型吸附材料方面有潜在的应用空间。而对于在常压下采用常规的电场纺丝制备空心纤维，必须使用两种互不相溶的聚合物溶液和同心双轨喷头，并在后处理过程中使用加热或溶剂溶解方式将芯部聚合物除去。相比而言，利用高压CO2辅助电场纺丝，能够较为便利地得到空心结构的纳米纤维。并详细探讨了过程参数（电压，粘度，气压，温度，流体速度，溶液浓度和电极距离等）对纤维结构的影响。 该技术在生物医学工程、人工组织支架材料、纳米能源载体等方面有着广阔的应用前景。
西安交通大学
2021-04-11
纳米纤维超高速生产技术
项目自主创新的“锥形体超高速电纺丝”和“压缩气体喷丝”两项高产率纳米纤维制备技术，实验测得两种方法制备效率均在10克/分钟以上，效率较传统静电纺丝提升500～1000倍。经改进的制备技术，制备工艺及成本更为经济、高效，将大规模生产纳米纤维变为现实。产品物理和力学性质完全达到同类产品国际水平，因此两项成本更为经济的纳米纤维规模化制备技术不仅能为企业创造可观的利润，也对提升行业的技术水平，跻身国际前沿有着重要的现实意义。
兰州大学
2021-04-14
纳米金-纳米纤维功能复合物修饰电极的制备方法
本发明是一种纳米金/纳米纤维功能复合物修饰电极的制备方法，具体制备方法包括：1）纺丝溶液配制；2）静电纺丝制备复合纳米纤维，形成复合纳米纤维PA6-MCWNTs修饰电极；3）复合纳米纤维电沉积纳米金功能化。将复合纳米纤维PA6-MCWNTs修饰电极浸于含有HAuCl4的沉积液中，采用多电位阶跃法，将HAuCl4还原成纳米金并同步直接沉积在PA6-MCWNTs复合纳米纤维表面。本发明获得具有稳定性好、比表面积大、生物相容性良好、电子传递速率快、纳米直径孔径分布均匀等特点的功能复合物电极修饰材料。
东南大学
2021-04-13
超重力法制备纳米聚苯胺纤维技术
纳米聚苯胺纤维在防腐涂料、超级电容器等领域具有重要的应用前景。超重力旋转床作为一种新型反应器，在化工过程强化等领域具有总要的应用，且无明显放大效应。采用超重力法制备纳米聚苯胺纤维，具有反应速度快，产品形貌均一，长径比大，分散性好等特点。目前已达到中试水平。
北京化工大学
2021-02-01
高效病毒防护用纳米纤维空气滤材
中原工学院纺织服装产业研究院教授何建新团队在高效病毒防护用纳米纤维空气滤材与口罩关键技术及装备方向的研究取得了突破性进展。通过自主研发的线性电极静电纺丝技术制备出直径50—150nm的纳米纤维，以此类超细纤维为原料可加工出过滤精度100nm的超薄非织造滤材，能够高效拦截呼吸道飞沫、PM2.5、病毒、油性颗粒等病原体传播介质。同时，该技术可通过原液掺杂纳米银、中草药提取物而使材料具备生物杀菌功能，能从根本上抑制病毒的传播。
中原工学院
2021-04-11