成果简介
碳基电子设备的封装抗氧化可以提高它们的长期工作稳定性。石墨烯玻璃纤维织物（GGFF）作为一种先进的柔性电热材料，也在与石墨烯氧化作斗争。大面积织物中每根纤维的柔性、全表面、保形封装对封装材料和技术提出了很高的要求。本文，北京大学与北京石墨烯研究院刘忠范院士课题组在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表名为“Flexible Full-Surface Conformal Encapsulation for Each Fiber in Graphene Glass Fiber Fabric against Thermal Oxidation”的论文，研究针对GGFF电热器件，通过原位 CVD 生长纳米厚的h -BN 层，实现了大面积织物中每根纤维的柔性、全表面、保形封装。
h -BN封装的GGFF ( h -BN/GGFF) 在大气中表现出增强的抗氧化性，其稳定的加热持续时间比纯GGFF 高 1 个数量级（在 500 °C 下约 5 小时）而不损坏织物的高柔韧性和坚固性。理论模拟表明，h -BN/GGFF 增强的抗氧化性归因于氧的相互作用和吸附寿命的降低。所提出的针对纤维状石墨烯电热器件的柔性、全表面、保形封装技术具有可扩展性，可以扩展到其他碳材料，甚至是形状复杂的器件，这将促进柔性电子产品的发展。
图文导读
图1. GGFF和h -BN/GGFF的制备示意图
图2. h -BN/GGFF 增强的抗氧化性。
图3. h -BN/GGFF增强抗氧化机制的理论研究
图4. h -BN/GGFF 电热器件的性能
小结
本文成功开发了一种用于纤维状材料的柔性、全表面和保形封装技术。GGFF作为一种新型先进的碳基电热织物，成功制造并作为实例演示了这种封装技术。纳米厚h-采用CVD方法在织物中每根纤维的弧面原位生长BN层，实现电热织物的大面积柔性封装，显著增强了器件在高温工作下的抗氧化性，同时不影响其性能。电热性能和灵活性。所提出的针对纤维状石墨烯器件的封装技术具有可扩展性，可以扩展到其他多功能纳米材料和纳米器件，甚至是形状复杂的器件。
文献：https://doi.org/10.1021/acsami.2c02979
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