文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1001841723001936
近期，我组赖海宏博士等人提出了一种通过改变纤维素纳米纤维的热解途径来减少结构缺陷的策略。在热解过程中抑制焦油挥发生成的无机盐可以防止各种结构缺陷的形成。缺陷较少的微观结构可以降低应力集中程度，显著提高碳气凝胶的压缩性，从而提高碳气凝胶的最大应力保持能力。碳气凝胶还具有高应力传感器灵敏度和出色的电阻温度系数。减少结构缺陷的策略将为制造用于各个领域的高强度碳材料开辟一条新途径。
团队提出了一种通过改变CNF的热解路线来减少结构缺陷的方法。NH4H2PO4与C6在葡糖酐中的酯化抑制了中间体的形成和所得焦油的挥发，从而抑制了各种缺陷的形成，包括孔、裂纹、微孔、中孔和sp3杂化碳。具有NH4H2PO4的CNF碳气凝胶的机械稳定性和抗疲劳性显著提高，因为减少的结构缺陷可以有效地降低应力集中程度。这些优点使碳气凝胶具有高度灵敏的压阻响应（灵敏度=12.8kPa-1）和优异的温度电阻系数（TCR=-0.987%/℃），确保了其在柔性传感器，特别是压力传感器、温度传感器和航空航天传感器中的稳定使用。