摘要
细菌纤维素(BC)作为一种自然界含量丰富，对环境友好的天然纳米纤维材料，已经引起了各领域学者的关注。BC是通过细菌分解D-葡萄糖产生的一系列连续宽度为50-80nm、厚度为3-8nm的纤维，组成的三维多孔微型网状结构的带状物。BC具有高的纯度和结晶度、优异的吸水性和机械稳定性以及良好的生物亲和性等性能，其高的长径比和含量丰富的羟基可以通过较强的相互作用轻松地负载不同纳米结构物质(例如无机和导电高分子纳米粒子或纳米纤维)。本论文利用BC膜为基材，通过负载埃洛石(HNTs)或芳纶纳米纤维(ANFs)来制备复合膜，或通过TEMPO氧化后来制膜。主要研究内容如下： (1 )利用BC膜为基底，添加无机填料HNTs，均匀混合后通过真空抽滤制备BC/HNTs复合膜。实验测试结果表明：当HNTs与BC的质量比为1:150时，制备的BC/HNTs-150复合膜离子电导率可达到5.13mS?cm-1，孔隙率达到83.0%，吸液率达到369%，拉伸强度达到84.4MPa，远高于纯BC膜，在0.2C的倍率下充放电，装有BC/HNTs-150复合膜的锂离子电池(LIBs)放电容量达到162mAh?g-1，循环100次后容量保存占95%。 (2 )利用BC膜为基底，添加纳米纤维ANFs，均匀混合后通过真空抽滤制备ANFs/BC复合膜。在ANFs质量占混合液总质量的2%时，2%ANFs/BC复合膜的力学性能高于纯BC膜，离子电导率高达12.54mS?cm-1，孔隙率达到83.9%，吸液率达到303%，装有2%ANFs/BC复合膜的LIBs放电容量达到157mAh?g-1，循环100次后容量保存占93%。 (3)利用BC膜为基底，通过TEMPO-NaBr-NaClO体系氧化BC纤维制备TOBC隔膜。制备的TOBC1.0膜在吸液性、孔隙率、润湿性、热稳定性、力学性能和电导率方面均表现出优异的性能，其中拉伸强度达到97MPa，孔隙率达到91.1%，吸液率达到339%，同时，装有TOBC1.0膜的LIBs放电容量达到166mAh?g-1，循环100次后容量保存占94%，具有良好的速率性能和循环稳定性。
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