人物简介
康卫民,天津工业大学纺织科学与工程学院教授,博士生导师,长期从事微纳米纤维及其非织造材料方向研究,在高效低阻熔喷超细纤维过滤材料、电纺纳米纤维膜材料和高品质超细氧化铝纤维耐火材料等方面研究取得了突破性进展,为我国产业用纺织品行业的高质量发展作出了重要贡献。他开发的驻极体功能母粒,是医卫防护材料的“心脏”——高效低阻熔喷超细纤维滤布的核心。
本期易丝帮梳理了康卫民教授团队在2022年7月份发表的6篇论文,供大家了解学习。
1、Int. J. Hydrogen Energy( IF 7.139 ) :利用仿生毛虫状氧化铝纤维合理构建质子导电通道,提高复合质子交换膜的性能 2022.7.31
➣材料:磺化聚砜(SPSF)、聚四氟乙烯(PTFE)、AlCl3·6H2O、PVA、Si(OC2H5)4、和 DMF
➣方法:天津工业大学康卫民教授和李磊老师以稳定的聚四氟乙烯乳液为催化剂,结合电吹纺丝技术和高温催化生长工艺,成功制备出毛虫状氧化铝纳米纤维。 随后,通过溶液浇铸法将氨基改性氧化铝纳米纤维掺入到 SPFF 基体中,得到 CAPEM。
➣创新点1:CAPEM的质子电导率随温度的升高而增大,在80℃和100% RH时分别达到最大值0.263 S/cm;CAPEM优异的质子导电性归因于在平面内方向上的水平连续氧化铝骨架和在平面内方向上的垂直重叠细晶须脊形成的长程连续质子导电通道。
➣创新点2:通过合理构建质子导电通道,增强了氨基改性毛虫状氧化铝纤维与SPSF基体的界面相容性,有效抑制了复合膜的甲醇渗透,提高了CAPEM的综合性能。
https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.06.278
2、Energy Storage Mater. ( IF 20.831 ):固态锂金属电池负极保护的最新进展 2022.7.28
➣挑战:固体锂金属电池(SSLMB)因其优越的能量密度和优良的安全性,被认为是下一代能源存储设备的候选产品。但是,SSLMBs中的锂(Li)枝晶问题带来诸多挑战。
➣主要内容:天津工业大学康卫民教授和邓南平老师发表综述,在分析锂金属负极与固态电解质(SSE)匹配时锂枝晶形成原因的基础上,重点综述了抑制锂枝晶生长的各种策略和最新进展。
➣详细内容:首先,描述了锂枝晶的起源和生长机制。其次,基于 SSE 本身的改进操作、中间层的插入和锂金属负极的优化设计,详细讨论了抑制锂枝晶形成和生长的一些策略。最后对SSLMBs中锂负极保护的研究和发展趋势进行了展望。
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.07.037
3、J. Colloid Interface Sci. ( IF 9.965 ):钴掺杂磷化钼纳米纤维用于高倍率长寿命锂硫电池隔膜 2022.7.27
➣材料:PVP、四氟乙烯乳液(PTFE) 、DMF、HNO3、四硫钼酸铵(ATTM)、Co(NO)3、二甲基亚砜(DMSO)
➣方法:天津工业大学康卫民教授&邓南平老师通过电吹纺丝和磷化工艺设计和制备了包含共掺杂磷化钼(Co-MoP)纳米纤维和多孔碳纳米纤维(PCNFs)的多功能纳米复合材料。
➣创新点1:在这种多功能纳米复合材料中,制备的Co-MoP纳米纤维可以为LiPSs转化提供内部吸附和催化位点。而氮掺杂的互联PCNFs可以被加工成高效的LiPSs介质,并适应LSBs反应过程中巨大的体积变化。
➣创新点2:组装的 LSB 与 Co-MoP/PCNFs 改性隔膜显示出出色的电化学性能,包括在 1.0 C 下循环 400 次后容量保持为 770.4 mAh g-1,在 2.0 C 时每个循环的容量衰减仅有 0.08 %,倍率性能高达 5 C,即使在 4.9 mg cm-2 的高硫负载下也有良好的面积容量。
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.07.142
4、Sustain. Energy Fuels ( IF 6.813 ):MOF衍生的MoP纳米棒改性N掺杂薄碳层作为高性能Li-S电池的亲锂和亲硫纳米反应器 2022.7.22
➣材料:PVP、PTFE、HNO3、MoO3、咪唑、DI、用去离子水、无水乙醇、NaH2PO2·H2O
➣方法:天津工业大学康卫民教授&邓南平老师使用了一种涉及功能性隔膜的改性策略,在商用隔膜的表面上涂覆复合材料,包括装饰有 N 掺杂薄碳层 (MoP@NC) 和多孔碳纳米纤维 (PCNF) 的 MoP 纳米棒隔膜。
➣创新点1:MoP@NC材料由钼基MOF (Mo-MOF)衍生而来,具有丰富的孔隙度和多个催化位点,具有均匀稳定的棒状形貌。PCNFs和N掺杂薄碳层可以有效地缓解体积膨胀,缓冲电解液,并捕获LiPS。
➣创新点2:作为修饰层涂覆在隔膜上时,MoP@NC/ PCNFs为基础的电池具有优化的亲锂性,实现了理想的硫电化学,包括在1C条件下400次循环后902.9 mA h g−1的高可逆性,在2C条件下500次循环后654.5 mA h g−1的高可逆性。
https://doi.org/10.1039/D2SE00151A
5、 Chem. Eng. J. ( IF 16.744 ):多孔异质结构的钼基磷化物和氧化物纳米带在结构工程的辅助下,增强锂硫电池多硫化物的锚固和转化2022.7.19
➣材料:PVP、PTFE、HNO3、四水合物七钼酸铵、去离子水、无水乙醇、MoO3、NaH2PO2·H2O
➣方法:天津工业大学康卫民教授&邓南平老师采用多孔碳纳米纤维(PCNFs)在商用隔膜表面涂覆异质结构和有缺陷的MoP-MoO2来制备功能隔膜的改性策略。
➣创新点1:由于异质结构MoP-MoO2纳米带具有丰富的锚定位点和缩短的锂离子通道,该功能涂层具有良好的LiPS穿梭拦截能力和快速的LiPS转换能力。
➣创新点2:MoO2/PCNFs 隔膜的组装 Li-S 电池在 1C 和 2C 时提供了 1078.9 mAh g-1 和 1056.7 mAh g-1 的高比容量,出色的循环稳定性(856.9 mAh g-1 后在 1C 下循环 400 次,在 2C 下循环 500 次后为 630.1 mAh g-1)。
https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138191
6、J. Alloys Compd. ( IF 6.371 ):纳米棒状Sb掺杂SnO2纳米纤维对多硫化锂的有效吸附和氧化还原转化用于高性能锂硫电池2022.7.8
➣材料:PVP、DMF、SnCl4.5 H2O、SbCl3、CNT、KB、元素硫、PVDF、去离子水
➣方法:天津工业大学康卫民教授&邓南平老师通过电吹纺丝技术和煅烧工艺制备了具有中空结构的纳米棒状Sb掺杂SnO2纳米纤维(ATO NFs),并将其作为硫基体作为正极材料。
➣创新点1:比表面积增大的纳米纤维内部的中空结构和表面的纳米棒状结构有利于负载硫,改善电子和锂离子的输运通道。中空纳米纤维也能很好地适应反应过程中巨大的体积变化。中空结构的ATO NFs对多硫化物具有良好的物理约束和化学吸附性能。
➣创新点2:ATO NFs 复合正极具有 765.3 mAh g-1 的高初始放电比容量,并在 2 C 和 1.9 mg cm-2 硫负载下循环 900 次后保持 550.6 mAh g-1。更重要的是,在 0.1 C,硫负载为 5.6 mg cm-2时电极的高初始面积放电比容量为 5.5 mAh cm-2。即使在 0.2 C 的速率下,100 次循环后面积容量仍稳定在 3.5 mAh cm-2。
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.166234