凝胶层
化学聚合形成的层状结构物质
凝胶层是由化学聚合反应形成的层状功能性物质,在材料科学电化学领域具有重要应用。中国科学院团队通过紫外引发的表面催化引发自由基聚合(UV-SCIRP)方法,实现了层状水凝胶材料的精准调控,可制备力学性能可控的血管状多层结构。锂硫电池研究发现,二硫化物电催化剂表面会自发形成聚DOL凝胶层,导致电池性能衰减,通过添加三乙胺抑制剂可有效抑制该凝胶层的生成。
制备技术
通过紫外引发的表面催化引发自由基聚合(UV-SCIRP)方法,可制备厚度可控的层状水凝胶材料。该方法具有以下特征:
2021年研究表明,该方法成功制备出仿生血管模型材料,其管状凝胶层厚度可精确调控,并实现层间致密的网络互锁。
锂电池效应
2022年研究揭示二硫化物电催化剂表面会自发形成凝胶层:
实验数据显示,该凝胶层使3.0 C倍率下的放电容量下降61.3%,循环稳定性降低40%。引入0.5 wt%三乙胺添加剂后,电池在4.0 C高倍率下仍保持710 mAh/g容量。
功能应用
在生物医学领域,层状凝胶材料展现出独特优势:
在能源存储领域,凝胶层调控技术为锂硫电池提供新解决方案:
该材料体系还可拓展至柔性传感、智能驱动器件等领域,其环境响应特性(如pH/温度响应溶胀率变化)为功能器件设计提供新思路。
最新修订时间:2025-10-30 19:03
目录
概述
制备技术
锂电池效应
参考资料