《碳納米管紗材料在新能源器件中的套用探索》是依託清華大學，由劉長洪擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：碳納米管紗材料在新能源器件中的套用探索
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：劉長洪
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
碳納米管紗是自支撐透明超薄定向碳納米管膜，僅有幾十納米厚。其作為一種新型納米材料形式，是納米材料走向套用的一次重大進步。申請人所在的清華大學 清華-富士康納米科技研究中心為這種材料的提出、製備技術和套用作出了突出貢獻。對於該技術我們擁有自有智慧財產權。碳納米管紗性能研究剛開展不久，套用更是方興未艾。此時需要我們持續推動，解決最佳化套用中遇到的一些科學問題。本項目將利用我們在該領域的研究特長，結合大規模製備能力優勢，開展碳納米管紗複合材料製備與性能、碳納米管紗熱能調控器件和新的能轉換器件探索的內容研究。通過對複合材料的研究，擴展碳納米管紗的性能指標，為套用提供更堅實的基礎。通過熱能調控器件和新能轉換器件研究，擴大碳納米管紗在新能源領域套用範圍，開拓新知識，鞏固智慧財產權。研究方案和研究內容都是申請人原創的，有重要的科學研究意義，並有廣闊的套用前景。前期預研證實了研究方案的可行性。
結題摘要
在該項目支持下, 我們掌握了碳納米管紗複合材料的製備方法、微觀結構及對電學、光學性能的影響。詳細研究了碳納米管紗與某些金屬材料間界面熱整流現象。製備了基於碳納米管紗的熱二極體，探索了熱的三極體的製備方法，成功製備了新型碳納米管紗換熱器件。這些碳納米管材料的散熱性能可使晶片的冷卻效率提高達43.5%以上。在碳納米管紗基新的能轉換器件研究方面，探索了鈣鈦礦太陽能電池與聚苯胺/碳納米管超級電容器集成的光充電儲能器件；探索了以流動電勢、空氣電池等為原理進行集能/儲能雙重功能的自充電超級電容器件，證實了器件性能的有效性。這些研究具有很強的創新性和研究價值，為碳納米管紗材料找到新的套用領域。研究計畫內容已經得到全面執行,並取得圓滿成果。結合本項目發表在Nano Letters (SCI影響因子12.279), Nano Energy (SCI影響因子15.548)等刊物上的標註論文有29篇，其中較高SCI影響因子(大於6)的有16篇。
