近日,材料学院张双保教授课题组在材料领域Top期刊《Small》(IF: 13.3)发表了题为“Advanced Functionalized Materials Based on Layer-by-Layer Assembled Natural Cellulose Nanofiber for Electrodes: A Review”的综述文章。
在制造储能设备的过程中利用可持续材料对于推进绿色能源的发展意义重大,这有助于减少与能源生产、储存以及转换相关的环境足迹。纤维素纳米纤维(CNF)是自然界中最丰富的纳米材料,因为低成本、容易获得、可持续性、生物相容性和优异的机械性能等,使得其具有作为电池及超级电容器等储能器件电极的潜力。然而,CNF本身并不具有导电性,须将其与电活性物质复合或经过碳化活化才可作为电极材料。
层层自组装修饰CNFs在电极中的应用以及常用电极材料
本综述简要概括了常用电极材料及其优缺点、纳米纤维素的来源及分类;重点介绍了利用层层自组装技术(LbL)将电活性物质与不同形态状态的CNF结合的过程,包括CNF组装材料,CNF二维平面基底,CNF气凝胶基底以及CNF碳前驱体。通过LbL技术将电活性物质与CNF结合,在基底上生成导电复合材料或导电涂层制备储能器件电极,从而提供了可调节的对电极结构的控制,具有开发超越传统平面系统的新型储能装置的广阔应用前景。
论文的第一作者为材料学院博士研究生杜珂珂,通讯作者为张双保教授,北京林业大学为第一署名单位。该工作得到了国家自然科学基金(32171707)和北京市自然科学基金(6202024)的资助与支持。
文章链接:https://doi.org/10.1002/smll.202304739