陶瓷纤维

有些聚合物具有柔性、可折叠性和可穿戴性。通过添加具有功能性的无机填料，制备了结构-功能复合材料。迄今为止，与聚合物基体相比，聚合物-无机填料制备的复合材料柔韧性更低，脆性更高，弹性模量更高。本文采用溶液吹纺丝法大规模制备了三维( 3D )网状亚微米α-Al2O3、正交ZrO2和金红石型TiO2纤维。相反，这种三维陶瓷纤维制备的复合材料的弹性模量( E )大大降低，复合材料的柔韧性高于聚合物基体。当应变为75 %时，3D网状Al2O3纤维-聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合材料的E比PDMS低20 %。当应变为78 %时，三维网状TiO2纤维- PDMS和三维网状ZrO2纤维- PDMS复合材料的E分别下降了20 %和25 %。这种异常效应，即隧道弹性增强效应，具有重大的现实意义。在全固态锂离子电池中，复合材料抑制了锂枝晶的生长，三维无机网络有助于锂离子的传输。有可能促进低成本、大规模柔性固态锂离子电池的工业化生产，并能增强储能材料的储能密度。这种新颖的思想在柔性电子材料方面也具有光明的前景。