Balancing Between Polarization and Conduction Loss toward Strong Electromagnetic Wave Absorption of Hard Carbon Particles with Morphology Heterogeneity

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作者
Hanyi Nan,Fa Luo,Hongyao Jia,Hongwei Deng,Yuchang Qing,Zhibin Huang,Chun‐Hai Wang,Qiang Chen
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (17): 19836-19846 被引量:27
标识
DOI:10.1021/acsami.2c01171
摘要

The heterostructure and hierarchical morphology of carbonaceous absorbents play an important role in the construction of high-performance electromagnetic wave absorbing materials. Herein, novel micron-scale hard carbon particles with morphology heterogeneity were developed as lightweight superior electromagnetic wave absorbents via a facile and ecofriendly process. The as-prepared hard carbon particle composed of pseudographite and a highly disordered region shows a unique heterostructure. Concurrently, constructing a multilevel geometric shape and size can cause a decrease of the percolation threshold and an excellent balance between polarization and conduction loss, which enhances the electromagnetic wave absorption significantly. The composites (thickness d = 2.36 mm) filled with morphology-heterogeneity hard carbon particles (15 wt %) achieve an excellent electromagnetic wave absorption with a minimum reflection loss of -78.0 dB at 10.2 GHz and effective absorption bandwidth (<-10 dB) of 3.1 GHz (8.8-11.9 GHz). Compared to the traditional carbonaceous absorbents with complex microstructures and/or multiple chemical components, this work presents a feasible idea for the development of an efficient carbonaceous absorbent to realize practical applications.
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