1.一种导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶,其特征在于,所述导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶由芳纶纳米纤维与晶须碳纳米管组成,芳纶纳米纤维与晶须碳纳米管的质量比为(40~70):(60~30),所述导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶的密度为20-50mg/cm3。
2.一种导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:制备芳纶纳米纤维分散液:将芳纶短切纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜和去离子水混合并密封,在1200r/min~1500r/min的转速下搅拌反应2h~4h,得到分散于二甲基亚砜中的芳纶纳米纤维分散液;
步骤二:制备晶须碳纳米管分散液:将晶须碳纳米管、聚乙烯吡咯烷酮和水混合,在
2000r/min~3500r/min转速下剪切30~60min,得到晶须碳纳米管分散液;
步骤三:制备晶须碳纳米管/芳纶纳米纤维复合分散液:将步骤二得到的晶须碳纳米管分散液在搅拌速度为1500r/min~2500r/min搅拌作用下,注射到步骤一得到的分散于二甲基亚砜中的芳纶纳米纤维分散液中,得到晶须碳纳米管/芳纶纳米纤维复合分散液;
步骤四:制备凝胶状晶须碳纳米管/芳纶纳米纤维复合材料:将步骤三得到的晶须碳纳米管/芳纶纳米纤维复合分散液通过真空抽滤制备得到凝胶状晶须碳纳米管/芳纶纳米纤维复合材料;
步骤五:制备导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶:将步骤四得到的凝胶状晶须碳纳米管/芳纶纳米纤维复合材料冷冻,再将冷冻后的材料进行冷冻干燥,得到导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶。
3.根据权利要求2所述的一种导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤一中芳纶短切纤维、氢氧化钾和二甲基亚砜之间比例为1g:1.5g:500mL,所述去离子水与二甲基亚砜的体积比为1:50~1:15。
4.根据权利要求2所述的一种导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法,其特征在于,所述的芳纶短切纤维、去离子水、二甲基亚砜和氢氧化钾的添加顺序如下:先加入氢氧化钾,再加入去离子水,混合搅拌5min~20min后,再依次加入芳纶短切纤维和二甲基亚砜。
5.根据权利要求2所述的一种导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤一中芳纶短切纤维长度为6mm;得到的分散于二甲基亚砜中的芳纶纳米纤维分散液的质量浓度为0.2%,其中芳纶纳米纤维直径为12~15nm,长度为4~7μm。
6.根据权利要求2所述的一种导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤二中晶须碳纳米管、聚乙烯吡咯烷酮和水的质量比为:(0.5~2):(0.5~1):(97~
99)。
7.根据权利要求2所述的一种导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法,其特征在于,所述晶须碳纳米管的直径分布在40~150nm,长度为1.5~4μm,得到的晶须碳纳米管分散液的质量浓度为0.5%~2.0%。
8.根据权利要求2所述的一种导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤三中芳纶纳米纤维与晶须碳纳米管的质量比为(40~70):(60~30)。
9.根据权利要求2所述的一种导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤四中真空抽滤时间为30~60min,得到的凝胶状晶须碳纳米管/芳纶纳米纤维复合材料中含水质量控制在20%~50%。
10.根据权利要求2所述的一种导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤五中将步骤四得到的凝胶状晶须碳纳米管/芳纶纳米纤维复合材料置于铝盒中,将该铝盒置于盛有液氮的容器中冷冻10~30min,液氮冷冻时将铝盒的底部接触液氮的上平面即可,再将冷冻后的材料置于冷冻干燥机中进行干燥,得到导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶。