納米碳纖維已有幾十年的研究歷史，但至今仍沒有實現大規模應用。納米碳纖維主要包括靜電紡絲納米碳纖維和氣相生長納米碳纖維，其中氣相生長法制備的納米碳纖維是長度在微米級尺度的粉末，制備過程需要使用催化劑，使用時需去除催化劑，工藝較復雜，且加工成膜需要使用粘結劑，不利于大規模生產和應用；靜電紡絲法制備的納米碳纖維是連續的纖維組成的薄膜，工藝相對簡單，但目前由于制備工藝不完善，得到的納米碳纖維膜強度很差，尺寸較小，仍無法投入實際應用。

本團隊引入的大型靜電紡絲設備可以實現大面積連續纖維膜的高效生產，并且改進了后續的制備工藝，成功制備了較高強度的大面積連續納米碳纖維膜，填補了國際上這一技術空白，使納米碳纖維距離產業化應用更近一步。

本團隊基于自有原創技術、面向國家和廣東省經濟發展需求，以產業化應用為目標，圍繞靜電紡絲，預氧化、碳化、石墨化等技術，研究納米碳纖維膜規模化生產工藝和商業產品開發。

納米碳纖維膜通過靜電紡絲、預氧化、碳化、石墨化等工藝制備而成，是由直徑約100~500nm的連續納米纖維組成的薄膜，其纖維直徑比傳統碳纖維小十幾倍，纖維長度則明顯大于碳納米管和氣相法合成的納米碳纖維（直徑短，長度長），具有比表面積大、孔隙率高、導電性好、缺陷少、力學強度高等優勢，在電催化、電磁屏蔽、防靜電、導電導熱、電發熱等領域都有廣闊的應用前景。

團隊引進了靜電紡絲生產線，擁有一整套納米碳纖維熱處理設備，并改進了納米碳纖維膜的生產工藝，可制造出寬幅達1m的大面積連續納米碳纖維膜，填補了國際上的這一技術空白。

目前團隊采用自行設計制造的大型生產型靜電紡絲機成功制備出寬幅1200mm的納米碳纖維膜。

納米碳纖維膜光學照片(a)平面圖（b）收卷圖

納米碳纖維膜掃描電子顯微鏡照片(a)高倍率（b）低倍率

納米碳纖維膜的基本性能參數：

u 比表面積：~50 m2/g

u 孔徑：3-100 nm, 4nm 介孔所占比例大

u 厚度：40-100 um

u 面密度：~0.8 mg/cm2

u 體積密度：~0.16 g/cm3

u 拉伸強度：~5 MPa

u 電磁屏蔽效能：~28 dB

u 厚度比效能：~670 dB/mm

u 密度比效能：~38975 dB·cm2/g

u 電阻率：~0.03 Ω·cm

u 電導率：~30 S/cm

納米碳纖維膜柔性展示