一種在三維碳納米管(3D-CNT)支架上鍍金屬納米粒子來制備柔性輕質(zhì)彈性導(dǎo)體的新方法。

成果簡(jiǎn)介

開發(fā)用于各種可穿戴應(yīng)用的柔性和導(dǎo)電材料很重要,而金屬泡沫由于其壁厚,剛性和缺乏彈性而很少使用。本文,基于碳納米管(CNT)的彈性三維支架(泡沫),開發(fā)具有超高孔隙率,彈性和堅(jiān)固性的輕質(zhì)金屬泡沫的方法。通過將Pt顆粒沉積到CNT泡沫的內(nèi)表面上,然后涂覆聚二甲基硅氧烷進(jìn)行穩(wěn)定來實(shí)現(xiàn)的。從幾個(gè)Sm–1的原始CNT泡沫提高電導(dǎo)率到超過100Sm–1的電導(dǎo)率,壓縮至70%時(shí),低電阻得以完美維持。改進(jìn)的彈性穩(wěn)定性確保了超過1000次循環(huán)壓縮測(cè)試的出色抗疲勞性能。與傳統(tǒng)的金屬泡沫相比,CNT / Pt復(fù)合泡沫在0.04gcm-3的低質(zhì)量密度下具有更高的表面積(42.5m2g–1)。

圖文導(dǎo)讀

北京科技大學(xué)等《ACS Appl. Electron. Mater.》:使用碳納米管支架開發(fā)彈性,堅(jiān)固和高度多孔的金屬泡沫
圖1. CNT / C / Pt / PDMS泡沫導(dǎo)體的制造和形態(tài)。
北京科技大學(xué)等《ACS Appl. Electron. Mater.》:使用碳納米管支架開發(fā)彈性,堅(jiān)固和高度多孔的金屬泡沫
圖2.在不同的H 2 PtCl 6 ·H 2 O濃度下化學(xué)鍍沉積后的Pt覆蓋層形態(tài)。
北京科技大學(xué)等《ACS Appl. Electron. Mater.》:使用碳納米管支架開發(fā)彈性,堅(jiān)固和高度多孔的金屬泡沫
圖3. CNT / C和CNT / C / Pt泡沫的特定區(qū)域
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圖4. CNT / C / Pt泡沫壓縮時(shí)的電導(dǎo)率及其變化。
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圖5. PDMS沉積前后的CNT / C / Pt泡沫的循環(huán)性能。
北京科技大學(xué)等《ACS Appl. Electron. Mater.》:使用碳納米管支架開發(fā)彈性,堅(jiān)固和高度多孔的金屬泡沫
圖6. CNT / C / Pt / PDMS泡沫的物理性質(zhì)和應(yīng)用

小結(jié)

提出了一種在三維碳納米管(3D-CNT)支架上鍍金屬納米粒子來制備柔性輕質(zhì)彈性導(dǎo)體的新方法。在現(xiàn)有的CNT/C/Pt/PDMS泡沫中,無定形碳提供了基本的彈性,連接的Pt納米顆粒建立了有效的電子傳導(dǎo)路徑,最終的PDMS封裝可以進(jìn)一步保護(hù)材料的電學(xué)和機(jī)械性能。隨著未來工程結(jié)構(gòu)的發(fā)展,有必要在更大尺寸的CNT泡沫中實(shí)現(xiàn)其他類型金屬的高效沉積。

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