碳化物基复合材料在电磁波吸收应用中的研究进展

电磁波吸收材料在过去几十年中取得了长足的进步,由于其对入射电磁波的重要衰减作用,在防辐射和反雷达探测中发挥着越来越重要的作用.随着纳米技术的蓬勃发展,高性能电磁波吸收材料的设计已不仅仅依赖于单一成分介质的固有特性,而是更加注重不同成分的协同效应,从而产生丰富的损耗机制.在各种候选材料中,碳化物通常具有化学稳定性、低密度、可调介电性能和多样化的形态/微结构等特点,因此,探索并设计碳化物基复合材料将是获得具有良好实际应用前景的新型电磁波吸收材料的可行途径.本文介绍了与介电复合材料相关的电磁损耗机制,然后重点介绍碳化物基复合材料作为高性能电磁波吸收材料的最新进展,包括共价型碳化物、间充型碳化物、MXene基碳化物以及一些不常见的碳化物基复合材料和多组分复合材料.详细讨论了有关成分优化、结构工程、性能增强和结构-功能关系的关键信息.此外,在比较了一些代表性复合材料的性能后,还提出了碳化物基复合材料发展面临的一些挑战和前景.

氮掺杂石墨烯海绵的可控合成及其在锂硫电池中的应用

本研究采用水热法与热解法相结合的方法,以三聚氰胺海绵为模板对氧化石墨烯进行辅助组装,成功制备了形貌与尺寸可调的三维氮掺杂石墨烯海绵,并通过负载单质硫合成了氮掺杂石墨烯海绵@硫复合材料(N-RGOS@S)。采用XRD,TG,SEM,XPS对样品进行了表征。将N-RGOS@S作为锂硫电池正极材料进行电化学性能测试,测试结果表明,所制备的复合材料具有优异的循环稳定性,在0.1 C的电流密度下,经过100次循环后,放电比容量仍具有549.8 mAh?g?1。同时还具有优异的倍率性能,在电流密度为2 C时,可逆比容量可达到495.5 mAh?g?1。这种优异的电化学性能主要归功于三维石墨烯的网络结构和氮掺杂提高了电极材料的导电性,并且可以抑制多硫化物在充放电过程中的扩散,减少了穿梭效应的发生。