云南大学《ACS AEM》:具有高导电性/可延展/可回收的石墨烯气凝胶复合材料

综上所述,开发了一种导电的vitrimer-GA复合材料,它可以进行拉伸,弯曲和修复,而机械性能和电导率没有明显变化。基于Vitrimer的导电复合材料的发展仍处于起步阶段,在柔性电子,光收集,光电子器件等领域很少进行探索。随着三聚体及其功能性复合材料的不断发展,人们高度期待这些可回收和环保材料的广泛应用。

1成果简介

本文,云南大学Shichang Luo等研究人员在《ACS Appl. Electron. Mater》期刊发表名为“Malleable and Recyclable Vitrimer–Graphene Aerogel Composite with High Electrical Conductivity”的论文,研究提出一种基于石墨烯气凝胶(GA)和聚亚胺vitrimer的柔性导电复合材料。

与传统的热固性基质不同,聚亚胺三聚体使所得复合材料不仅具有良好的机械性能和化学稳定性,而且具有弯曲,拉伸,修复和闭环再循环的能力。值得注意的是,GA填料的三维互连网络具有固有的孔隙度,可以容纳聚亚胺基体,从而使复合材料具有161 S / m的高电导率,而GA含量仅为5 wt%,这比含有5 wt%市售石墨烯粉(19s / m)或多壁碳纳米管(5s / m)的复合材料高出8-30倍,从而使聚亚胺-GA复合材料具有灵活的电子应用前景。此时,这种复合材料的可回收性使电子废物的回收和再利用成为可能,从而大大减少了对环境的影响。

2图文导读

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图1. aGA的光学图像(a,b)和SEM图像(c),GO(d)和GA(合成样品GA和aGA热退火后的样品)的XRD光谱(e),以及拉曼光谱GO,GA和aGA的光谱(f)。

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图3.(a)PI-aGA-2.5薄膜的电导率连续多次重塑,“ D”,“ C”,“ S”,“ M”,“ L”,“ Q”,“ b”,“ HS” ”(螺旋形状),L为“线性形状”;(b)PI–aGA-2.5样品在拉伸(1 mm min –1)下的电导率变化。

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图4.被切割(a)和修复(b)的薄膜的光学显微镜图像;修复样品的电导率(c);PI–aGA-2.5样品的回收过程(d);回收样品的电导率(e)和机械性能(f)

3小结

综上所述,开发了一种导电的vitrimer-GA复合材料,它可以进行拉伸,弯曲和修复,而机械性能和电导率没有明显变化。基于Vitrimer的导电复合材料的发展仍处于起步阶段,在柔性电子,光收集,光电子器件等领域很少进行探索。随着三聚体及其功能性复合材料的不断发展,人们高度期待这些可回收和环保材料的广泛应用。

文献

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https://doi.org/10.1021/acsaelm.0c01028

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