碳纳米管纤维(CNTFs)由于其高导电性和低密度,被认为是下一代导电线的理想候选材料。然而,为了实现更高的导电性和载流能力,需要进一步改善CNT在CNTF中的取向和压实度。
鉴于此,中科院金属研究所刘畅、侯鹏翔等人报告了通过干喷湿纺方法制造的双层壁碳纳米管纤维(DWCNTFs),这种方法显著提高了碳纳米管(CNTs)的取向和压实度。
因此,所得到的DWCNTFs具有创纪录的高电导率1.1 × 107 S m-1和载流能力8.0 × 108 A m-2。这些纤维还具有高达1.65 GPa的抗拉强度和130.9 MJ m-3的韧性,是湿法纺丝CNTFs中最高的之一。DWCNTFs在经过5000多次弯曲循环后仍保持其完整性和导电性。理论计算表明,在干喷湿纺过程中,重力促进了CNT沿纤维轴向的取向。
参考文献:
H.-Z. Wang, X.-Y. Jiao, Z.-Q. Gao, P.-X. Hou, L.-L. Xu, C. Shi, Y. Liang, Y.-P. Wang, C. Liu, Highly Conductive Double-Wall Carbon Nanotube Fibers Produced by Dry-Jet Wet Spinning. Adv. Funct. Mater. 2024, 2404538.
https://doi.org/10.1002/adfm.202404538