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能量存储和转换的纳米纤维材料

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前发展最快的四种能量存储与转换装置为锂离子电池、超级电容器、染料敏化太阳能电池和纳米发电机,其中锂离子电池、超级电容器作为电化学能量存储装置通过电能与化学能的相互转换进行电能的存储与释放,太阳能电池、纳米发电机分别将太阳能和机械能转换为电能[6-8]。

能量存储和转换的纳米纤维材料

随着现代化工业进程的快速发展和全球人口的急剧增加,地球能源急剧消耗,对于太阳能风能、潮汐能、地热能等新型清洁能源的开发和利用迫在眉睫,而对这些能源利用的关键是能量存储与转换技术[1-3]。此外,科学技术的不断革新,便携式电子器件(如智能手机、植入式医疗设备)及电动汽车等不断发展,这些设备对电能存储与转换装置提出了更高的供能要求[4-5]。目前发展最快的四种能量存储与转换装置为锂离子电池、超级电容器、染料敏化太阳能电池纳米发电机,其中锂离子电池、超级电容器作为电化学能量存储装置通过电能与化学能的相互转换进行电能的存储与释放,太阳能电池、纳米发电机分别将太阳能和机械能转换为电能[6-8]

纳米纤维作为一维纳米材料,在光、热、电、磁等方面表现出诸多新奇特性,如热电效应、敏感效应、压电效应、线栅偏振效应等[9-10],利用这些效应产生的功能特性设计下一代纳米结构器件,是纳米功能材料研究的重要发展趋势。静电纺丝法作为一种简便、高效制备纳米纤维的方法,受到研究者的广泛关注,通过调节聚合物种类及分子量、溶剂的组成成分、掺杂剂的种类及纺丝参数等可调控纳米纤维的直径、孔结构及纤维聚集体的堆积状态,使其具备优异的电化学性能,广泛应用于锂离子电池隔膜、超级电容器电极材料、染料敏化太阳能电池电极材料及纳米发电机中。(www.xing528.com)

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