碳納米管表面接枝聚合物：合成、性能及應(yīng)用.pdf

1、一種新型的納米材料－碳納米管(CarbonNanotube)發(fā)現(xiàn)至今，以其獨(dú)特的物化特性，重要的基礎(chǔ)研究意義及潛在的應(yīng)用價(jià)值，受到人們的廣泛關(guān)注，成為世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)。然而，由于碳納米管的難溶性和不易加工性，使得碳納米管的應(yīng)用受到了限制，對碳納米管進(jìn)行接枝改性成為碳納米管應(yīng)用需要解決的首要問題。 通過Grafting-From方法和Grafting-To方法合成了不同聚合物接枝的碳納米管，并采用傅立葉紅外光譜(FTIR)，核

2、磁共振(NMR)，熱重分析(TGA)及高分辨透射電鏡(HR-TEM)等方法表征了碳納米管的接枝情況，并研究了接枝聚合物的碳納米管在鋰離子電池中的應(yīng)用和它的玻璃化轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)行為。 采用Grafting-To方法將兩種不同分子量的聚乙二醇(PEG)和超支化分子(H20)接枝到碳納米管表面，熱重分析結(jié)果顯示聚合物平均接枝量為0.19±0.04mmol/g。該接枝聚合物碳納米管作為負(fù)極用到鋰離子電池中時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的鋰電性能。MWNT-H

3、20首次嵌鋰容量為410mAh/g，對應(yīng)組成為Li11C6,并且其嵌入脫嵌比(Cde/Cins)是所有樣品中最高的。研究接枝碳納米管的鋰電池循環(huán)性能發(fā)現(xiàn)，MWNT-PEG350和MWNT-PEG2000的循環(huán)性能都很差，MWNT-PEG350的嵌鋰容量每次循環(huán)便降低2-3mAh/g。而MWNT-H20從第5次循環(huán)開始嵌鋰容量就保持在290mAh/g(Li0.8C6)，相比MWNT和MWNT-COOH分別提高了30％和17％。 采