纤维素基介电材料

史利娜; 胡欣; 朱宁; 郭凯

doi:10.7536/PC200415

化学进展 ›› 2020, Vol. 32 ›› Issue (12) :2022-2033 DOI: 10.7536/PC200415

综述

扫码查看或转发全文

纤维素基介电材料

史利娜 ¹ ,
胡欣 ²^,^* ,
朱宁 ¹^,^* ,
郭凯 ¹

作者信息 +

Cellulose-Based Dielectric Composite

Lina Shi ¹ ,
Xin Hu ²^,^* ,
Ning Zhu ¹^,^* ,
Kai Guo ¹

Author information +

文章历史 +

摘要

作为电荷的高效存储设备,介电电容器受到学术界和产业界越来越多的关注,其中介电材料是介电电容器的核心。长久以来,双向拉伸聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯等石油基聚合物作为介电材料广泛应用于商用电容器设备。然而,随着服役环境的变化(如工作温度升高等),聚合物材料的介电常数与充放电效率下降,同时介电损耗与电流漏导增加,导致储能密度大幅降低,亟待开发具有高储能密度的新型可持续聚合物介电材料。纤维素是地球上储量最丰富的天然聚合物,具有可持续、价格低廉、可生物降解等特点,是理想的候选生物基材料。近年来,通过将纤维素纳米纤维、氰乙基纤维素、再生纤维素及醋酸纤维素分别与不同填料进行复合,显著提高了介电常数、击穿场强与充放电效率,获得了一系列具有高储能密度的生物基介电材料。本文总结了上述纤维素基介电材料的研究进展,并对该领域面临的挑战与发展前景进行了探讨与展望。

Abstract

As an electric charge storage device, dielectric capacitor has attracted growing research interest from both academy and industry. The dielectric material is the key component for the capacitor. Fossil based commercial polymers, such as biaxially oriented polypropylene (BOPP) and polyethylene terephthalate (PET), have been widely used as the dielectric materials in the capacitors. However, the change of service condition (e.g. increasing the temperature) will resulted in the low energy storage density of the fossil based polymer dielectric materials because of the reduced dielectric constant and discharge-charge efficiency, and the increased dielectric loss and current leakage. Therefore, novel sustainable polymer dielectric materials with high energy storage density are highly desirable. As the most abundant natural polymer on the earth, cellulose is considered as the candidate for the potential dielectric materials due to the renewable feedstock, low price and biodegradability, etc. Recently, cellulose-based dielectric composites with high energy storage density have been developed, which show improved dielectric constant, breakdown strength and discharge-charge efficiency. This article focuses on the advances in cellulose-based dielectric composites mentioned above. Moreover, the challenges and opportunities are discussed for the further development in the related topics.

Contents

1 Introduction

2 Cellulose nanofiber dielectric composite

2.1 Cellulose nanofiber/conductive filler dielectric composite

2.2 Cellulose nanofiber/ceramic (rare earth ion) dielectric composite

3 Cyanoethyl cellulose dielectric composite

3.1 Cyanoethyl cellulose/ceramic dielectric composite

3.2 Cyanoethyl cellulose/montmorillonite dielectric composite

3.3 Porous cyanoethyl cellulose dielectric composite

4 Regenerated cellulose dielectric composite

4.1 Regenerated cellulose/organic filler dielectric composite

4.2 Regenerated cellulose/ceramic dielectric composite

5 Cellulose acetate dielectric composite

6 Conclusion

Graphical abstract

关键词

纤维素 / 填料 / 复合材料 / 介电性能

Key words

cellulose / filler / composite / dielectric property

引用本文

引用格式 ▾

史利娜, 胡欣, 朱宁, 郭凯. 纤维素基介电材料[J]. 化学进展, 2020, 32(12): 2022-2033 DOI:10.7536/PC200415

Lina Shi, Xin Hu, Ning Zhu, Kai Guo. Cellulose-Based Dielectric Composite[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(12): 2022-2033 DOI:10.7536/PC200415

登录浏览全文

4963

注册一个新账户忘记密码

1 引言

随着新能源技术的不断发展,能够将分散、间歇产生的电荷进行高效存储与转化的介电电容器受到了学术界和产业界的共同关注。作为介电电容器的核心,高性能介电材料成为新材料研究领域的热点课题^{[1 ⇓ ⇓~4]}。长久以来,双向拉伸聚丙烯(BOPP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为介电材料已广泛应用于商用电容器设备。此外还包括聚偏氟乙烯(PVDF)基聚合物、聚苯硫醚(PPS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等^{[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓~10]}其他石油基聚合物。除PVDF基聚合物以外,上述材料的介电常数均较低,储能密度有限。由于结晶在电场下的迟滞效应,PVDF基聚合物的储能密度也有待提升^[11]。本课题组基于光催化^[12,13]和微流控技术^[14,15],通过可控自由基聚合对PVDF基聚合物进行了功能化接枝改性,在介电材料领域具有潜在应用价值^{[16 ⇓ ⇓~19]}。另一方面,当电容器的工作环境改变,例如温度升高,石油基聚合物的介电常数与充放电效率下降,同时介电损耗与电流漏导增加,导致储能密度大幅降低。此外,石油基聚合物的制造与废弃物处理,导致日益严重的资源短缺和环境污染问题^[20]。因此,亟待开发具有高储能密度的新型可持续聚合物介电材料。

纤维素是地球上储量最丰富的天然聚合物,具有可持续、价格低廉、可生物降解等特点,是理想的候选生物基材料^{[21 ⇓~23]}。近年来,通过将不同纤维素与填料进行复合,显著提高了介电常数、击穿场强与充放电效率,获得了一系列高储能密度的生物基介电材料^{[24 ⇓ ⇓ ⇓~28]}。本文总结了纤维素纳米纤维、氰乙基纤维素、再生纤维素和醋酸纤维素分别与陶瓷、蒙脱土和石墨烯等不同填料复合的研究进展(表1),并对该领域面临的挑战与发展前景进行了探讨与展望。

2 纤维素纳米纤维介电材料

作为一种具有高长径比、高结晶度、优异的比强度以及透光性良好的生物基材料,纤维素纳米纤维(CNF)受到了越来越多的关注^[29]。CNF中的极性基团引起的强极化以及电场赋予CNF偶极子的自发排列,使其具有与PVDF (~10.0)相当的介电常数^[30]。这些优良的性能表明CNF与不同填料相结合有望开发出绿色环保的高性能介电材料^{[31 ⇓ ⇓~34]}。

2.1 纤维素纳米纤维/导电填料复合介电材料

碳纳米管(CNT)是一类电学性能良好的纳米碳材料^[35]。2016年,孙蓉、许建斌等^[36]通过真空辅助自组装技术制备了高度有序的均质、柔性CNF/CNT纸(图1),用于介电储能领域。相邻的导电CNT与绝缘CNF形成了微电容器网络,1.0 kHz时,CNF/CNT纸介电常数从15.0(无CNT)剧增到3198.0(4.5 wt%的CNT),如图2所示。虽然CNT的高导电率以及CNT与CNF之间的界面附近的电场增强会导致CNF/CNT柔性介电纸的击穿场强随CNT填料负载量的增加而减小,但是CNF/CNT柔性介电纸储能密度最大仍可达到(0.81±0.1)J/cm³,有望作为新一代介电材料。

石墨烯自发现以来由于具有优异的性能广泛应用于多个领域^[37]。2018年,Pottathara、Thomas和Kokol等^[38]通过真空过滤和室内干燥技术,制备了CNF/还原氧化石墨烯(RGO)干凝胶致密薄膜与多孔冷冻凝胶复合材料,如图3所示。研究表明,多孔的冷冻凝胶具有较高的电容(~460.0 F/g);通过气体干燥得到的CNF/RGO干凝胶复合材料介电常数与频率、温度以及填料之间都呈正相关,这可归因于:(1)Maxwell-Wagner-Sillars(MWS)界面极化; (2)RGO与CNF分别充当微电容器电极和相应的电介质,复合材料可看作巨大的微电容器网络。在低RGO负载下,RGO板之间的距离较大使每个微电容器的电容都较低;而在高RGO负载下,由于它们之间的距离减小,电容增加。1.0 MHz时,添加仅有5.0 wt%的RGO干凝胶膜,便可获得较高的介电常数85.0(270.0 K)和164.0(370.0 K)。

2015年,Kim等^[39]采用流延/溶剂蒸发法将六亚甲基二异氰酸酯接枝改性的氧化石墨烯(GO)掺入纤维素中,制备了介电性能改善的纤维素接枝改性石墨烯纳米复合材料(CFG)。界面极化时电荷载流子运动,使CFG的介电常数要远高于纯纤维素。1.0 V、25.0% RH、25.0 ℃、20.0 Hz时,CFG介电常数随GO含量增加而增加,GO含量为3.0 wt%时(CFG3)介电常数最大(3044.0)是未经复合改性纤维素(16.0)的290.0倍。受渗流效应引起的准直流传导,CFG3在低频时的介电损耗较高,频率增加,介电损耗急剧降低,这是由于高频下,感应电荷无法跟随反向电场从而导致电子震荡速率降低(图4)所导致的。

2.2 纤维素纳米纤维/陶瓷(稀土离子)复合介电材料

2018年,熊传溪和杨全岭等^[40]以2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基(TEMPO)氧化纤维素纳米纤维(TOCNs)和六方氮化硼纳米片(BNNS)为原料,在水分散体系中制备了TOCNs/BNNS复合膜。将得到的TOCNs/BNNS进一步浸泡在CaCl₂水溶液中进行交联制备纤维素纳米纤维薄膜(CLTOCN)以改善其介电性能(图5)。二价的钙离子可产生更牢固的离子键能和致密结构,有效防止介电薄膜吸潮,虽然复合材料的介电常数略有降低,但交联可有效减少结构缺陷并形成更致密的分层结构使复合材料介电损耗大大降低,CLTB04介电损耗最低为0.025(1.0 kHz),如图6。此外,均匀分散的BNNS可充当绝缘屏障,以抵抗纤维素基质中的电流传导,所以复合材料的击穿强度最大为384.0 MV/m,比CLTOCN提高了300.0%(128.0 MV/m),储能密度可达3.9 J/cm³,高于商品化介电材料BOPP(2.0 J/cm³)。

三价稀土铕离子(Eu³⁺)具有优异的光电性能,有望用于制造新型的防伪设备、传感器系统等。Eu³⁺改性的纤维素材料不仅可以改善稀土离子的加工性,还可以降低环境污染、提高纤维素基材料介电性能^{[41 ⇓~43]}。2018年,Isogai、Saito、熊传溪以及杨全岭等^[44]将含有羧酸钠基团的TOCN膜(TOCN-Na₁)浸入Eu(NO₃)₃溶液制备了透明、可发光的TOCN-Eu₁柔性介电薄膜。具有较小离子半径的Eu³⁺可与TOCN的羧酸基团形成牢固的离子键,不仅可以有效减少膜结构缺陷,还可提供致密的纳米层结构以减少电荷迁移并产生强相互作用,限制偶极极化。

改性后TOCN-Eu₁介电常数仅从10.0降到9.0(10²~10⁶ Hz),但却具有更高的频率稳定性。同时,其介电损耗较低:0.036(10² Hz)、0.021(10³ Hz),如图7。改性后,TOCN-Eu₁击穿场强提高至208.0 MV/m是TOCN-Na₁(52.0 MV/m)的4.0倍,其放电能量密度可达1.5 J/cm³(200.0 MV/m)远高于TOCN-Na₁(0.08 J/cm³,50.0 MV/m),与商用电介质储能密度相当(BOPP:2.0 J/cm³、PMMA:1.5 J/cm³、PI:1.4 J/cm³),如图8。该种高性能TOCN-Eu₁薄膜作为多功能材料在储能等领域具有广阔的应用前景。

2019年,曹顺安、邓渝林等^[45]将二氧化钛(TiO₂)引入纤维素纳米纤维(CNF)基体中,制备了低成本、生态友好的CNF/TiO₂纳米复合材料,如图9所示。TiO₂可减少纤维素与纤维素之间的氢键作用,从而在薄膜中产生更多的孔,复合材料的介电常数从纯CNF的6.92(1.0 kHz)提高到19.51(50.0 wt% TiO₂)。与此同时,TiO₂与CNF界面处发生界面极化,CNF/TiO₂复合材料的介电常数随TiO₂含量增加而增加。

2020年,曹顺安、邓渝林等^[46]采用流延法在水溶液中制备了基于四方晶钛酸钡(BTO)和CNF的复合膜(图10)。高度分散性的纳米BTO可使复合材料的介电常数剧增到188.03(30.0% BTO),是纯CNF(25.24)的7.0倍,而损耗因数仅从0.7略微增长到1.21(1.0 kHz)。100.0 kHz以后,受电子极化、原子极化以及取向极化的影响,频率以及填料含量对介电性能影响不大。BTO含量超过30.0%时,填料大量聚集导致CNF/BTO介电常数随填料增加而降低。

3 氰乙基纤维素基介电材料

氰乙基纤维素(CEC)是较早开发和研制的功能化改性纤维素,含有可产生介电性能的CO、CN极性基团,结构如图11所示^[47]。CEC的性质与其取代度有关,对纤维素部分氰乙基功能化改性可以提高其机械性能与热稳定性能;高氰乙基取代度的CEC则具有优异的介电性能(高的介电常数和低的介电损耗),且易与其他材料复合,是一种理想的生物基高介电聚合物基体^[48]。

3.1 氰乙基纤维素/陶瓷复合介电材料

钛酸钡(BTO)是一种具有高介电常数(~7000)的陶瓷填料,具有介电损耗低、价格低廉以及制备工艺简便等特点^[49,50],广泛应用于介电复合材料,将其与纤维素基体进行功能化复合可以有效的提升材料的介电性能。2015年,邵自强等^[51]开发了CEC/BTO纳米复合材料。相较于CEC基体,拥有更高介电常数的BTO在纳米复合材料中紧密堆积会引起BTO纳米粒子与CEC基体发生强相互作用,使复合薄膜介电常数随BTO纳米粒子的质量分数增加而增加,当BTO达到90.0%的时候介电常数达最大值27.24。介电损耗随BTO纳米粒子质量分数的增加而减小,最小为0.3023(BTO含量为90.0%,1.0 kHz)。

2019年,邵自强课题组^[52]又在前述基础之上功能化复合了锑锡氧化物(ATO)填料,通过溶液共混开发了CEC/BTO/ATO三相渗透纳米复合材料(图12)。与CEC/BTO体系不同,当ATO含量接近渗滤阈值时,绝缘的CEC与彼此接近的ATO可视为多个微电容器串联,因而CEC/BTO/ATO介电薄膜最大介电常数147.3(28.0 wt%的ATO,100.0 Hz)远高于CEC/BTO的介电常数27.24(图13)。大量聚集的ATO会使介电损耗从0.27(纯CEC)急剧增加到41.99(28.0 wt% ATO),添加具有良好分散性的BTO可使ATO更均匀分散在CEC中并防止ATO彼此直接连接,从而有效地阻止导电路径的形成和泄漏老化电流,并使介电损耗从41.99降至4.30。

纳米二氧化钛(TiO₂)具有介电常数高、颜色浅、耐候性优异以及良好的分散性^[53,54]等特点,是一种理想的功能化填料。2016年,Amaratunga等^[55]制备了CEC/TiO₂纳米复合材料,得到了具有超高介电常数的CEC/TiO₂纳米复合薄膜。高介电常数、纳米级粒度的TiO₂与CEC界面处产生极化作用,可使CEC/TiO₂的介电常数从118.0(10.0% TiO₂)剧增到207.0(30.0% TiO₂),远高于纯CEC(~13)。CEC/TiO₂具有致密的化学结构,当TiO₂含量低于30.0%时,复合材料的介电损耗均低于0.3。

3.2 氰乙基纤维素/蒙脱土复合介电材料

表面带有负电荷、容易剥落成单层的蒙脱土(MMT)复合介电材料的填料不仅可以减少空间电荷积累提高电击穿强度,还可以抗局部放电腐蚀改善电性能^{[56 ⇓~58]}。2017年,

Amaratunga等^[59]将在丙酮中超声处理后的MMT引入CEC基体,制备了具有高介电常数的CEC/MMT纳米复合材料。研究发现,由于MMT的活性键位对极性聚合物CEC表现出更高亲合力,导致CEC聚合物链的迁移率降低,随着MMT含量的增加,复合膜的电容的总体减小。

MMT和石墨烯(RGO)的层状结构有利于它们之间的相互插入,复合材料中MMT的存在可提高RGO的分散性^{[60 ⇓~62]}。2018年,邵自强等^[63]通过溶液共混法将石墨烯加入CEC/MMT复合体系,制备了CEC/RGO/MMT纳米复合膜(图14)。相较于CEC/MMT复合体系可以将介电常数提升至纯CEC膜的2.0~3.0倍(在1.0 kHz时,CEC/MMT介电常数为71.0(5.0% MMT)及42.0(15.0% MMT),图15a),CEC/RGO/MMT复合体系可以更加显著地提高材料的介电常数。这是由于,在渗透阈值附近,每隔两个相邻导电RGO和绝缘CEC形成一个微电容器,复合材料中的多个微电容器串联使CEC/RGO/MMT介电常数剧增至472.0(9.7% RGO,1.0 kHz),是纯CEC(13.4)介电常数的35.0倍(图15b)。受RGO和CEC之间的界面极化影响,介电损耗从0.07(<6.0%的RGO)增加至4.1(RGO为9.7%)。

3.3 多孔氰乙基纤维素介电材料

2019年,康宏亮、刘瑞刚等^[64]采用非溶剂诱导相分离(NIPS)法成功制备了多孔CEC膜。研究发现,在DMF/H₂O溶剂中,CEC可生成较致密结构的膜,故具有最高的介电常数(图16)。当使用14.0 wt%的CEC溶液制备介电薄膜时具有较大的孔隙尺寸和较高的孔隙率,100.0 Hz时,聚合物介电常数为2.02(14.0 wt% CEC)、1.56(16.0 wt% CEC)、3.27(20.0 wt% CEC)。CEC膜在10⁷ Hz时的介电损耗小于0.2,这是由于CEC链上存在大量具有极性的氰乙基基团,导致了复合膜的高本征偶极。

4 再生纤维素基介电材料

再生纤维素(RC)是以天然纤维素为原料,通过再生浴将纤维素分子分开后再使其干燥结合,从而得到具有特殊性能的再生纤维素。纤维素的再生过程是物理过程,不涉及化学变化。N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)、氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)、离子液体、硫酸(H₂SO₄)水溶液、丙酮以及在低温下可以高效溶解纤维素的氢氧化钠/尿素(NaOH/urea)水溶液都可作为再生浴,溶解-再生纤维素制备得到具有均匀结构、良好的柔韧性、低孔隙率及绿色可降解的再生纤维^{[65 ⇓ ⇓ ⇓~69]}。在纤维素溶解-再生的过程中与其他有机或陶瓷材料复合制备功能化纤维素基纳米复合材料可以有效的提高材料的介电常数与击穿场强,使其具有较高的储能密度。

4.1 再生纤维素/有机填料复合介电材料

聚吡咯(PPy)具有较高的极性与导电性、同时合成方法简单、并且具有良好的生物相容性与环境稳定性^{[70 ⇓~72]},可与再生纤维素形成均匀稳定的复合材料。2017年,Joseph等^[73]开发了RC/PPy纳米复合薄膜(图17),并考察了PPy引入对复合材料介电性能的影响(图18)。RC膜通过LiCl/DMAc体系溶解-再生制备,随后通过原位聚合将聚吡咯引入RC膜制备得到复合材料。研究发现,PPy的加入可增强RC基体中的偶极子密度,从而提高电荷迁移率,使介电常数相应地得到提高。相较于未复合改性的RC,复合膜中的RC与PPy可以发生强偶极-偶极相互作用,可有效提高复合材料介电常数。受纤维素网络中存在大量的可移动的自由质子或孔隙的影响,复合改性后的RC/PPy薄膜仍具有较高介电损耗。

4.2 再生纤维素/陶瓷复合介电材料

对于线性电介质而言,储能密度与介电常数以及击穿场强的平方成正比,因此,发展具有高储能密度的的再生纤维基介电材料的关键是提升材料的击穿场强与介电常数。具有二维结构的氮化硼纳米片(BNNS)击穿场强高达700.0 MV/m,可在击穿过程中提供均匀的层状绝缘中心以及弯曲的电子路径,可有效提高复合材料的击穿强度^[74,75],从而提高电介质材料的储能密度。2018年,熊传溪和杨全岭等^[76]开发了RC/BNNS复合材料,如图19。RC/BNNS复合材料通过NaOH/尿素水溶液体系作为再生浴在低温下溶解纤维素与不同质量分数的BNNS制备得到。层状BN不仅在击穿过程中为电子提供了有序的散射中心和曲折路径,还与纤维素产生强相互作用(图20),使击穿场强从98.0 MV/m(0 wt% BN)增加到249.0 MV/m(10.0 wt% BN)。RC/BN10在250.0 MV/m处具有约2.01 J/cm³的最高能量密度,约为纯RC膜(0.35 J/cm³)的6.0倍。此外,若选择丙酮为再生浴制备的D-RC-BN10的击穿场强可达370.0 MV/m,此时储能密度为4.1 J/cm³,是纯RC膜的11.0倍。

2019年,熊传溪和杨全岭等^[77]尝试以NaOH/尿素水溶液体系作为再生浴通过简单共混的方式将BaTiO₃纳米颗粒(BTNP)与BaTiO₃纳米纤维(BTNF)分别掺入RC中,成功制备了具有高能量密度RC/BaTiO₃柔性纳米复合膜,如图21所示。研究发现,BTNF的掺入大大降低湿度对纤维素材料的影响,100.0 Hz时,RC/BTNF的介电常数从10.4(1.0 vol% BTNP)增加到18.6(7.0 vol% BTNP)。击穿场强从278.0 MV/m增加到380.0 MV/m。BTNP(F)均可提供电子陷阱以减少漏电流,并为击穿过程提供更复杂的路径。相较于BTNP,高纵横比的BTNF朝面内方向的取向,更有利于各向异性电介质的形成,并可使电荷在分解前更均匀分布在RC中,所以RC/2BTNF放电能量密度为13.14 J/cm³(放电效率73.53%),高于RC-2BTNP(9.43 J/cm³,放电效率49.0%)。

2020年,熊传溪、杨全岭以及石竹群等^[78]采用硫酸水溶液为再生浴,通过筛选纤维素的分子量、质量分数以及调整溶解-再生工艺,对再生纤维素的性能进行调控,制备了具有高储能密度与充放电效率的柔性透明的再生纤维素薄膜,可作为高性能生物基介电材料用以电容器(图22)。以硫酸作为再生浴处理的再生纤维素,其羟基平面取向与薄膜表面平行,从而产生更强的氢键,有利于提高极化以及介电常数。90.0 ℃时,击穿场强为500.0 MV/m,具有致密结构的RC放电能量密度为16.78 J/cm³,效率达到84.0%,是双轴取向聚丙烯10.0倍左右。

5 醋酸纤维素基介电材料

醋酸纤维素(CA)具有优异的透明性,耐油脂性和高刚度等,广泛用于制备环保电子设备^{[79 ⇓~81]}。已有多篇报道使用不同的纳米填料研究了几种基于CA的纳米复合材料,如纳米蒙脱土、TiO₂、氧化锌(ZnO)、银(Ag)、碳纳米管(CNT)和RGO等^{[82 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓~87]}。但是,CA作为高介电复合材料基质的潜力尚未得到充分的挖掘。

2017年,Deshmukh等^[88]开发了醋酸纤维素(CA)/三氧化二铝(Al₂O₃)纳米复合材料。研究通过溶液共混方法将Al₂O₃,制备了适用于嵌入式无源应用的生物基纳米复合材料。添加良好绝缘性、高热导率Al₂O₃纳米颗粒的CA/Al₂O₃复合材料的介电常数从纯CA的8.63(50.0 Hz,30.0 ℃)提高到27.57(25.0 wt% Al₂O₃)。介电损耗从纯CA膜的0.26(50.0 Hz,30.0 ℃)增加到0.64(25.0 wt% Al₂O₃)。该CA/Al₂O₃纳米复合材料有望应用于设计电子器件(如嵌入式无源器件)领域。

6 结论

本文总结了近年来纤维素基介电材料的研究进展。纤维素的本征介电常数较低,储能密度有限,通过分离纤维素纳米纤维、氰基化、制备再生纤维等方式,可以有效提升纤维素的本征介电常数,甚至达到与PVDF(~10)相当的水平。通过与不同填料进行复合,可以大幅提高纤维素基纳米复合材料的介电常数和击穿场强,降低介电损耗,从而提升储能密度,获得性能不低于BOPP的复合介电材料。展望未来,以纤维素为代表的的生物基介电材料面临诸多挑战与机遇:(1) 电容器作为重要的能量存储与转换设备,在服役期间无法避免温度的波动,过高的温度将导致材料击穿与漏导的发生,严重损害设备的使用寿命,亟待发展兼具高储能密度与高耐热性能的介电材料;(2) 不同类型的纤维素显示出不同的本征介电常数,作为复合材料基体的生物基聚合物对储能密度与耐热性能产生较大影响,需要进一步挖掘纤维素的潜力以及扩展生物基聚合物的范围;(3) 单一的功能化填料通常只能提升材料的介电常数(如BTO填料)或击穿场强(如二维BNNS填料),多元复合材料体系有待进一步开发,填料/填料、填料/高分子基体的表界面相互作用及其对储能密度和耐热性能的调控机制有待深入研究。期待学术界和产业界的协同创新,共同推动生物基介电材料的发展与产业化。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	Wei J J , Zhu L . Progress in Polymer Science, 2020, 106: 101254.

[2]	Zhang M , Zhang L , Zhu M , Wang Y G , Li N W , Zhang Z J , Chen Q , An L N , Lin Y H , Nan C W . Journal of Materials Chemistry A, 2016, 4: 4797.

[3]	Li Q , Yao F Z , Liu Y , Zhang G Z , Wang H , Wang Q . Annual Review of Materials Research, 2018, 48: 219.

[4]	Qiao Y L , Yin X D , Zhu T Y , Li H , Tang C B . Progress in Polymer Science, 2018, 80: 153.

[5]	Pan Z B , Zhai J W , Shen B . Journal of Materials Chemistry A, 2017, 5: 15217.

[6]	Pan Z B , Yao L M , Zhai J W , Shen B , Liu S H , Wang H T , Liu J H . Journal of Materials Chemistry A, 2016, 4: 13259.

[7]	Liu F H , Li Q , Cui J , Li Z Y , Yang G , Liu Y , Dong L J , Xiong C X , Wang H , Wang Q . Advanced Functional Materials, 2017, 27: 1606292.

[8]	Lei X F , Chen Y H , Qiao M T , Tian L D , Zhang Q Y . Journal of Materials Chemistry C, 2016, 4: 2134.

[9]	Zapsas G , Patil Y , Gnanou Y , Ameduri B , Hadjichristi-dis N . Progress in Polymer Science, 2020, 104: 101231.

[10]	Peng X W , Xu W H , Chen L L , Ding Y C , Chen S L , Wang X Y , Hou H Q . Journal of Materials Chemistry C, 2016, 4: 6452.

[11]	Mohammad S A , Shingdilwar S , Banerjee S , Ameduri Bruno . Progress in Polymer Science, 2020, 106: 101255.

[12]	Hu X , Zhu N , Guo K . Advances in Polymer Technology, 2019, 2019: 7971683.

[13]	Huang W J , Zhai J L , Hu X , Duan J D , Fang Z , Zhu N , Guo K . European Polymer Journal, 2020, 126: 109565.

[14]	Hu X , Zhu N , Fang Z , Li Z J , Guo K . European Polymer Journal, 2016, 80: 117.

[15]	Zhu N , Hu X , Fang Z , Guo K . ChemPhotoChem, 2018, 2: 831.

[16]	Zhu N , Hu X , Zhang Y J , Zhang K , Guo K . Polymer Chemistry, 2016, 2: 474.

[17]	Hu X , Zhang Y J , Cui G P , Zhu N , Guo K . Macromolecular Rapid Communications, 2017, 38: 1700399.

[18]	Hu X , Zhang Y J , Cui G P , Zhu N , Guo K . European Polymer Journal, 2018, 100: 228.

[19]	Hu X , Cui G P , Zhu N , Zhai J L , Guo K . Polymers, 2018, 10: 68.

[20]	Fan B H , Zhou M Y , Zhang C , He D L , Bai J B . Progress in Polymer Science, 2019, 97: 101143.

[21]	Rol F , Belgacem M N , Gandini A , Bras J . Progress in Polymer Science, 2019, 88: 241.

[22]	Takechi S , Teramoto Y , Nishio Y . Cellulose, 2016, 23: 765.

[23]	Wang S , Lue A , Zhang L . Progress in Polymer Science, 2016, 53: 169.

[24]	Yang Q L , Shi Z Q , Qi Z D , Yang J W , Lao J P , Saito T , Xiong C X , Isogai A . Journal Controlled Release, 2017, 259: e115.

[25]	Calvino C , Macke N , Kato R , Rowan S J . Progress in Polymer Science, 2020, 103: 101221.

[26]	Ghosh S K , Mandal D . ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2017, 5: 8836.

[27]	Jung Y H , Chang T H , Zhang H , Yao C , Zheng Q , Yang V , W, Mi H, Kim M, Sang J C, Park D W. Nature Communication, 2015, 6: 7170.

[28]	Cheng H , Li L J , Wang B J , Feng X L , Mao Z P , Vancso G J , Sui X F . Progress in Polymer Science, 2020, 106: 101253.

[29]	Klemm D , Kramer F , Moritz S , Lindstrom T , Anker-fors M , Gray D , Dorris A . Angewandte Chemie-International Edition, 2011, 50: 5438.

[30]	Wicklein B , Kocjan A , Salazar-Alvarez G , Carosio F , Camino G , Antonietti M , Bergstrom L . Nature Nanotechnology, 2015, 10: 277.

[31]	Kargarzadeh H , Huang J , Lin N , Ahmad I , Mariano M , Dufresne A , Thomas S , Galeski A . Progress in Polymer Science, 2018, 87: 197.

[32]	Inui T , Koga H , Nogi M , Komoda N , Suganuma K . Advanced Materials, 2015, 27: 1112.

[33]	Wang Y , Heim L Q , Xu Y , Buntkowsky G , Zhang K . Advanced Functional Materials, 2015, 25: 1434.

[34]	Tang H , Butchosa N , Zhou Q . Advanced Materials, 2015, 27: 2070.

[35]	Sun X M , Sun H , Li H P , Peng H S . Advanced Materials, 2013, 25: 5153.

[36]	Zeng X L , Deng L B , Yao Y M , Sun R , Xu J B , Wong C P . Journal of Materials Chemistry C, 2016, 4: 6037.

[37]	Tong W S , Zhang Y H , Zhang Q , Luan X L , Duan Y , Pan S F , Lv F Z , An Q . Carbon, 2015, 94: 590.

[38]	Pottathara Y B , Bobnar v , Finsgar M , Grohens Y , Thomas S , Kokol V . Polymer, 2018, 147: 260.

[39]	Kafy A , Sadasivuni K K , Kim H , Akther A , Kim J . Physical Chemistry Chemical Physics, 2015, 17: 5923.

[40]	Yang J W , Xie H A , Chen H , Shi Z Q , Wu T , Yang Q L , Xiong C X . Journal of Materials Chemistry A, 2018, 6: 1403.

[41]	Eliseeva S V , Bünzli C G . Chemical Society Reviews, 2010, 39: 189.

[42]	Wang Y H , Zhu G , Xin S Y , Wang Q , Li Y Y , Wu Q S , Wang C , Wang X C , Ding X , Geng W Y . Journal of Rare Earths, 2015, 33: 1.

[43]	Li S , Toprak M S , Jo Y S , Dobson J , Kim D K , Mu-hammed M . Advanced Materials, 2007, 19: 4347.

[44]	Yang Q L , Zhang C G , Shi Z Q , Wang J Y , Xiong C X , Saito T , Isogai A . ACS Applied Nano Materials, 2018, 1: 4972.

[45]	Tao J , Cao S A , Liu W , Deng Y L . Cellulose, 2019, 26: 6087.

[46]	Tao J , Cao S A , Feng R , Deng Y L . RSC Advances, 2020, 10: 5758.

[47]	Bonardd S , Robles E , Barandiaran I , Saldías C , Leiva Á , Kortaberria G . Carbohydrate Polymers, 2018, 199: 20.

[48]	邵自强( Shao Z Q ), 王飞俊( Wang F J ). 纤维素醚(Cellulose Ether). 北京(Beijing):化学工业出版社(Chemical Industry Press), 2007. 10.

[49]	Pan Z B , Yao L M , Zhai J W , Yang K , Shen B , Wang H T . ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2017, 5: 4707.

[50]	Xie L Y , Huang X Y , Huang Y H , Yang K , Jiang P K . Journal of Physical Chemistry C, 2013, 117: 22525.

[51]	Jia C , Shao Z Q , Fan H Y , Wang J Q . RSC Advances, 2015, 5: 15283.

[52]	Jia C , Shao Z Q , Fan H Y , Feng R , Wang F J , Wang W J , Wang J Q , Zhang D L , Lv Y Y . Composites: Part A, 2016, 86: 1.

[53]	Wei S Y , Mavinakuli P , Wang Q , Chen D , Asapu R , Mao Y B , Haldolaarachchige N , Young D P , Guo Z H . Journal of the Electrochemical Society, 2011, 11: 158.

[54]	Abushammala H , Hashaikeh R , Biomass and Bioenergy, 2011, 35: 3970.

[55]	Madusanka N , Shivareddy S G , Hiralal P , Eddleston M D , Choi Y , Oliver R A , Amaratunga G A J . Nanotechnology, 2016, 27: 195402.

[56]	Martin B , Harald G , Andreas F , Klaus W B , Gamal T , Andreas S , Bernhard S . Macromolecules, 2005, 38: 2764.

[57]	Kanapitsas A , Pissis P , Kotsilkova R . Journal of Non-crystalline Solids, 2002, 305: 204.

[58]	Jeon I , Baek J B . Materials, 2010, 3: 3654.

[59]	Madusanka N , Shivareddy S G , Eddleston M D , Hi-ralal P , Oliver R A , Amaratunga G A J . Carbohydrate Polymers, 2017, 172: 315.

[60]	Zhang Z L , Luo H J , Jiang X , Jiang Z L , Jiang Z J , Yang C . RSC Advances, 2015, 5: 47408.

[61]	Capkova P , Matejka V , Tokarsky J , Peikertova P , Neuwirthova L , Kulhankova L , Beno J , Styskala V . Journal of the European Ceramic Society, 2014, 34: 3111.

[62]	Li C P , Li Y Z , She X D , Vongsvivut J , Li J H , She F H , Gao W M , Kong L X . Composites Science and Technology, 2015, 118: 1.

[63]	Wang F J , Wang M H , Shao Z Q . Cellulose, 2018, 25: 7143.

[64]	Wang B , Kang H L , Yang H G , Xie J J , Liu R G . Cellulose, 2019, 26: 1261.

[65]	Swatloski R P , Spear S K , Holbrey J D , Rogers R D . Journal of the American Chemical Society, 2002, 124: 4974.

[66]	Cai J , Zhang L N . Macromolecular Bioscience, 2005, 5: 539.

[67]	Yang Q L , Fujisawa S , Saito T , Isogai A . Cellulose, 2012, 19: 695.

[68]	Yang Q L , Fukuzumi H , Saito T , Isogai A , Zhang L N . Biomacromolecules, 2011, 12: 2766.

[69]	Yang Q L , Saito T , Berglund L A , Isogai A . Nanoscale, 2015, 7: 17957.

[70]	Nystrom G , Mihranyan A , Razaq A , Lindstrom T , Nyholm L , Strømme M . Journal of Physical Chemistry B, 2010, 114: 4178.

[71]	Liu S , He K , Wu X , Luo X , Li B . RSC Advances, 2015, 5: 87266.

[72]	Srivastav S , Tammela P , Brandell D , Sjödin M . Electrochimica Acta, 2015, 182: 1145.

[73]	Raghunathan S P , Narayanan S , Poulose A C , Jo-seph. R. Carbohydrate Polymers, 2017, 157: 1024.

[74]	Golberg D , Bando Y , Huang Y , Terao T , Mitome M , Tang C C , Zhi C Y . ACS Nano, 2010, 4: 2979.

[75]	Huang X Y , Jiang P K , Tanaka T . IEEE Electrical Insulation Magazine, 2011: 27: 8.

[76]	Lao J P , Xie H A , Shi Z Q , Li G , Li B , Hu G H , Yang Q L , Xiong C X . ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2018, 6: 7151.

[77]	Zhang C G , Yin Y A , Yang Q L , Shi Z Q , Hu G H , Xiong C X . ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2019, 7: 10641.

[78]	Yin Y A , Zhang C G , Yu W C , Kang G H , Yang Q L , Shi Z Q , Xiong C X . Energy Storage Materials, 2020, 26: 105.

[79]	Edgar C M , Buchanan J S , Debenham P A , Rund-quist B D , Seiler M C , Shelton D , Tindall. Progress in Polymer Science, 2001, 26: 1605.

[80]	Kung F C , Chou W L , Yang M C . Polymers for Advanced in Technologies, 2006, 17: 453.

[81]	Hoenich N. BioResources, 2006, 1: 270.

[82]	Romero R B , Leite C A P , Goncalves M D C . Polymer, 2009, 50: 161.

[83]	Abedini R , Mousavi S M , Aminizadeh R . Desalination, 2011, 277: 40.

[84]	Anita S , Brabu B , Thiruvadigal D J , Gopalkrishnan C , Natarajan T S . Carbohydrate Polymers, 2012, 87: 1065.

[85]	Figueiriedo A S , Sanchez-Loredo M G , Mauricio A , Pereira M F C , Minhalma M , DePinho M N . Journal of Applied Polymer Science, 2015, 132: 41796.

[86]	Li M , Kim I M , Jeong Y G . Journal of Applied Polymer Science, 118: 2475.

[87]	Liu L , Shen Z G , Liang S S , Yi M , Zhang X J , Ma S L . Journal of Materials Science, 2014, 49: 321.

[88]	Deshmukh K , Ahamed M B , Deshmukh R R , Pasha S K K , Sadasivuni K K , Polu A R , Ponnamma D , AlMaa-deed M A A , Chidambaram K . Journal of Materials Science-Materials in Electronics, 2016, 28: 973.

[1]	Wei J J , Zhu L . Progress in Polymer Science, 2020, 106: 101254.
[2]	Zhang M , Zhang L , Zhu M , Wang Y G , Li N W , Zhang Z J , Chen Q , An L N , Lin Y H , Nan C W . Journal of Materials Chemistry A, 2016, 4: 4797.
[3]	Li Q , Yao F Z , Liu Y , Zhang G Z , Wang H , Wang Q . Annual Review of Materials Research, 2018, 48: 219.
[4]	Qiao Y L , Yin X D , Zhu T Y , Li H , Tang C B . Progress in Polymer Science, 2018, 80: 153.
[5]	Pan Z B , Zhai J W , Shen B . Journal of Materials Chemistry A, 2017, 5: 15217.
[6]	Pan Z B , Yao L M , Zhai J W , Shen B , Liu S H , Wang H T , Liu J H . Journal of Materials Chemistry A, 2016, 4: 13259.
[7]	Liu F H , Li Q , Cui J , Li Z Y , Yang G , Liu Y , Dong L J , Xiong C X , Wang H , Wang Q . Advanced Functional Materials, 2017, 27: 1606292.
[8]	Lei X F , Chen Y H , Qiao M T , Tian L D , Zhang Q Y . Journal of Materials Chemistry C, 2016, 4: 2134.
[9]	Zapsas G , Patil Y , Gnanou Y , Ameduri B , Hadjichristi-dis N . Progress in Polymer Science, 2020, 104: 101231.
[10]	Peng X W , Xu W H , Chen L L , Ding Y C , Chen S L , Wang X Y , Hou H Q . Journal of Materials Chemistry C, 2016, 4: 6452.
[11]	Mohammad S A , Shingdilwar S , Banerjee S , Ameduri Bruno . Progress in Polymer Science, 2020, 106: 101255.
[12]	Hu X , Zhu N , Guo K . Advances in Polymer Technology, 2019, 2019: 7971683.
[13]	Huang W J , Zhai J L , Hu X , Duan J D , Fang Z , Zhu N , Guo K . European Polymer Journal, 2020, 126: 109565.
[14]	Hu X , Zhu N , Fang Z , Li Z J , Guo K . European Polymer Journal, 2016, 80: 117.
[15]	Zhu N , Hu X , Fang Z , Guo K . ChemPhotoChem, 2018, 2: 831.
[16]	Zhu N , Hu X , Zhang Y J , Zhang K , Guo K . Polymer Chemistry, 2016, 2: 474.
[17]	Hu X , Zhang Y J , Cui G P , Zhu N , Guo K . Macromolecular Rapid Communications, 2017, 38: 1700399.
[18]	Hu X , Zhang Y J , Cui G P , Zhu N , Guo K . European Polymer Journal, 2018, 100: 228.
[19]	Hu X , Cui G P , Zhu N , Zhai J L , Guo K . Polymers, 2018, 10: 68.
[20]	Fan B H , Zhou M Y , Zhang C , He D L , Bai J B . Progress in Polymer Science, 2019, 97: 101143.
[21]	Rol F , Belgacem M N , Gandini A , Bras J . Progress in Polymer Science, 2019, 88: 241.
[22]	Takechi S , Teramoto Y , Nishio Y . Cellulose, 2016, 23: 765.
[23]	Wang S , Lue A , Zhang L . Progress in Polymer Science, 2016, 53: 169.
[24]	Yang Q L , Shi Z Q , Qi Z D , Yang J W , Lao J P , Saito T , Xiong C X , Isogai A . Journal Controlled Release, 2017, 259: e115.
[25]	Calvino C , Macke N , Kato R , Rowan S J . Progress in Polymer Science, 2020, 103: 101221.
[26]	Ghosh S K , Mandal D . ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2017, 5: 8836.
[27]	Jung Y H , Chang T H , Zhang H , Yao C , Zheng Q , Yang V , W, Mi H, Kim M, Sang J C, Park D W. Nature Communication, 2015, 6: 7170.
[28]	Cheng H , Li L J , Wang B J , Feng X L , Mao Z P , Vancso G J , Sui X F . Progress in Polymer Science, 2020, 106: 101253.
[29]	Klemm D , Kramer F , Moritz S , Lindstrom T , Anker-fors M , Gray D , Dorris A . Angewandte Chemie-International Edition, 2011, 50: 5438.
[30]	Wicklein B , Kocjan A , Salazar-Alvarez G , Carosio F , Camino G , Antonietti M , Bergstrom L . Nature Nanotechnology, 2015, 10: 277.
[31]	Kargarzadeh H , Huang J , Lin N , Ahmad I , Mariano M , Dufresne A , Thomas S , Galeski A . Progress in Polymer Science, 2018, 87: 197.
[32]	Inui T , Koga H , Nogi M , Komoda N , Suganuma K . Advanced Materials, 2015, 27: 1112.
[33]	Wang Y , Heim L Q , Xu Y , Buntkowsky G , Zhang K . Advanced Functional Materials, 2015, 25: 1434.
[34]	Tang H , Butchosa N , Zhou Q . Advanced Materials, 2015, 27: 2070.
[35]	Sun X M , Sun H , Li H P , Peng H S . Advanced Materials, 2013, 25: 5153.
[36]	Zeng X L , Deng L B , Yao Y M , Sun R , Xu J B , Wong C P . Journal of Materials Chemistry C, 2016, 4: 6037.
[37]	Tong W S , Zhang Y H , Zhang Q , Luan X L , Duan Y , Pan S F , Lv F Z , An Q . Carbon, 2015, 94: 590.
[38]	Pottathara Y B , Bobnar v , Finsgar M , Grohens Y , Thomas S , Kokol V . Polymer, 2018, 147: 260.
[39]	Kafy A , Sadasivuni K K , Kim H , Akther A , Kim J . Physical Chemistry Chemical Physics, 2015, 17: 5923.
[40]	Yang J W , Xie H A , Chen H , Shi Z Q , Wu T , Yang Q L , Xiong C X . Journal of Materials Chemistry A, 2018, 6: 1403.
[41]	Eliseeva S V , Bünzli C G . Chemical Society Reviews, 2010, 39: 189.
[42]	Wang Y H , Zhu G , Xin S Y , Wang Q , Li Y Y , Wu Q S , Wang C , Wang X C , Ding X , Geng W Y . Journal of Rare Earths, 2015, 33: 1.
[43]	Li S , Toprak M S , Jo Y S , Dobson J , Kim D K , Mu-hammed M . Advanced Materials, 2007, 19: 4347.
[44]	Yang Q L , Zhang C G , Shi Z Q , Wang J Y , Xiong C X , Saito T , Isogai A . ACS Applied Nano Materials, 2018, 1: 4972.
[45]	Tao J , Cao S A , Liu W , Deng Y L . Cellulose, 2019, 26: 6087.
[46]	Tao J , Cao S A , Feng R , Deng Y L . RSC Advances, 2020, 10: 5758.
[47]	Bonardd S , Robles E , Barandiaran I , Saldías C , Leiva á , Kortaberria G . Carbohydrate Polymers, 2018, 199: 20.
[48]	邵自强( Shao Z Q ), 王飞俊( Wang F J ). 纤维素醚(Cellulose Ether). 北京(Beijing):化学工业出版社(Chemical Industry Press), 2007. 10.
[49]	Pan Z B , Yao L M , Zhai J W , Yang K , Shen B , Wang H T . ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2017, 5: 4707.
[50]	Xie L Y , Huang X Y , Huang Y H , Yang K , Jiang P K . Journal of Physical Chemistry C, 2013, 117: 22525.
[51]	Jia C , Shao Z Q , Fan H Y , Wang J Q . RSC Advances, 2015, 5: 15283.
[52]	Jia C , Shao Z Q , Fan H Y , Feng R , Wang F J , Wang W J , Wang J Q , Zhang D L , Lv Y Y . Composites: Part A, 2016, 86: 1.
[53]	Wei S Y , Mavinakuli P , Wang Q , Chen D , Asapu R , Mao Y B , Haldolaarachchige N , Young D P , Guo Z H . Journal of the Electrochemical Society, 2011, 11: 158.
[54]	Abushammala H , Hashaikeh R , Biomass and Bioenergy, 2011, 35: 3970.
[55]	Madusanka N , Shivareddy S G , Hiralal P , Eddleston M D , Choi Y , Oliver R A , Amaratunga G A J . Nanotechnology, 2016, 27: 195402.
[56]	Martin B , Harald G , Andreas F , Klaus W B , Gamal T , Andreas S , Bernhard S . Macromolecules, 2005, 38: 2764.
[57]	Kanapitsas A , Pissis P , Kotsilkova R . Journal of Non-crystalline Solids, 2002, 305: 204.
[58]	Jeon I , Baek J B . Materials, 2010, 3: 3654.
[59]	Madusanka N , Shivareddy S G , Eddleston M D , Hi-ralal P , Oliver R A , Amaratunga G A J . Carbohydrate Polymers, 2017, 172: 315.
[60]	Zhang Z L , Luo H J , Jiang X , Jiang Z L , Jiang Z J , Yang C . RSC Advances, 2015, 5: 47408.
[61]	Capkova P , Matejka V , Tokarsky J , Peikertova P , Neuwirthova L , Kulhankova L , Beno J , Styskala V . Journal of the European Ceramic Society, 2014, 34: 3111.
[62]	Li C P , Li Y Z , She X D , Vongsvivut J , Li J H , She F H , Gao W M , Kong L X . Composites Science and Technology, 2015, 118: 1.
[63]	Wang F J , Wang M H , Shao Z Q . Cellulose, 2018, 25: 7143.
[64]	Wang B , Kang H L , Yang H G , Xie J J , Liu R G . Cellulose, 2019, 26: 1261.
[65]	Swatloski R P , Spear S K , Holbrey J D , Rogers R D . Journal of the American Chemical Society, 2002, 124: 4974.
[66]	Cai J , Zhang L N . Macromolecular Bioscience, 2005, 5: 539.
[67]	Yang Q L , Fujisawa S , Saito T , Isogai A . Cellulose, 2012, 19: 695.
[68]	Yang Q L , Fukuzumi H , Saito T , Isogai A , Zhang L N . Biomacromolecules, 2011, 12: 2766.
[69]	Yang Q L , Saito T , Berglund L A , Isogai A . Nanoscale, 2015, 7: 17957.
[70]	Nystrom G , Mihranyan A , Razaq A , Lindstrom T , Nyholm L , Str?mme M . Journal of Physical Chemistry B, 2010, 114: 4178.
[71]	Liu S , He K , Wu X , Luo X , Li B . RSC Advances, 2015, 5: 87266.
[72]	Srivastav S , Tammela P , Brandell D , Sj?din M . Electrochimica Acta, 2015, 182: 1145.
[73]	Raghunathan S P , Narayanan S , Poulose A C , Jo-seph. R. Carbohydrate Polymers, 2017, 157: 1024.
[74]	Golberg D , Bando Y , Huang Y , Terao T , Mitome M , Tang C C , Zhi C Y . ACS Nano, 2010, 4: 2979.
[75]	Huang X Y , Jiang P K , Tanaka T . IEEE Electrical Insulation Magazine, 2011: 27: 8.
[76]	Lao J P , Xie H A , Shi Z Q , Li G , Li B , Hu G H , Yang Q L , Xiong C X . ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2018, 6: 7151.
[77]	Zhang C G , Yin Y A , Yang Q L , Shi Z Q , Hu G H , Xiong C X . ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2019, 7: 10641.
[78]	Yin Y A , Zhang C G , Yu W C , Kang G H , Yang Q L , Shi Z Q , Xiong C X . Energy Storage Materials, 2020, 26: 105.
[79]	Edgar C M , Buchanan J S , Debenham P A , Rund-quist B D , Seiler M C , Shelton D , Tindall. Progress in Polymer Science, 2001, 26: 1605.
[80]	Kung F C , Chou W L , Yang M C . Polymers for Advanced in Technologies, 2006, 17: 453.
[81]	Hoenich N. BioResources, 2006, 1: 270.
[82]	Romero R B , Leite C A P , Goncalves M D C . Polymer, 2009, 50: 161.
[83]	Abedini R , Mousavi S M , Aminizadeh R . Desalination, 2011, 277: 40.
[84]	Anita S , Brabu B , Thiruvadigal D J , Gopalkrishnan C , Natarajan T S . Carbohydrate Polymers, 2012, 87: 1065.
[85]	Figueiriedo A S , Sanchez-Loredo M G , Mauricio A , Pereira M F C , Minhalma M , DePinho M N . Journal of Applied Polymer Science, 2015, 132: 41796.
[86]	Li M , Kim I M , Jeong Y G . Journal of Applied Polymer Science, 118: 2475.
[87]	Liu L , Shen Z G , Liang S S , Yi M , Zhang X J , Ma S L . Journal of Materials Science, 2014, 49: 321.
[88]	Deshmukh K , Ahamed M B , Deshmukh R R , Pasha S K K , Sadasivuni K K , Polu A R , Ponnamma D , AlMaa-deed M A A , Chidambaram K . Journal of Materials Science-Materials in Electronics, 2016, 28: 973.