針對(duì)上述問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員康黎星等提出并研制了新型大載流、高導(dǎo)電碳納米管復(fù)合薄膜材料。研究團(tuán)隊(duì)采用化學(xué)氣相輸運(yùn)法將CuI均勻高效地填充到SWCNT管腔中,制備出CuI@SWCNT一維同軸異質(zhì)結(jié)。SWCNT對(duì)CuI具有保護(hù)作用,保持了CuI的電化學(xué)活性,使其能夠在惡劣的酸性環(huán)境和長(zhǎng)期電化學(xué)循環(huán)下保持穩(wěn)定性。研究通過(guò)電學(xué)測(cè)量發(fā)現(xiàn),CuI@SWCNT薄膜相較于SWCNT薄膜具有更優(yōu)的電導(dǎo)率和更強(qiáng)的載流能力,其載流能力提升4倍,達(dá)到2.04×107?A/cm2,電導(dǎo)率提升8倍,達(dá)31.67 kS/m。?
SWCNT填充CuI后,SWCNT中電子流向CuI,導(dǎo)致SWCNT的費(fèi)米能級(jí)降低;同時(shí),CuI@SWCNT一維范德華異質(zhì)結(jié)中SWCNT的結(jié)構(gòu)未被破壞,載流子依然保持高效的傳遞速率,進(jìn)而使得CuI@SWCNT薄膜具有更高的導(dǎo)電性和載流能力。CuI@SWCNT復(fù)合薄膜在未來(lái)高功率電子器件、大電流傳輸?shù)葢?yīng)用中具有潛力。
相關(guān)研究成果以CuI Encapsulated within Single-Walled Carbon Nanotube Networks with High Current Carrying Capacity and Excellent Conductivity為題,發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》(Advanced Functional Materials)上。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金等的支持。