科學家在石墨烯量化制備及高性能超級電容器研究中取得進展
2016年12月22日 9:16
3195次瀏覽
來源：
電工研究所
分類： 新材料前沿
日前，中國科學院電工研究所馬衍偉研究團隊在石墨烯量化制備及高性能石墨烯基超級電容器方面取得進展，提出以二氧化碳為原料，采用自蔓延高溫合成技術，成功實現(xiàn)了兼具高導電性和高比表面積石墨烯粉體的快速、綠色、低成本制備。相關研究結果已發(fā)表于國際期刊《先進材料》（Advanced Materials, 2017, 1604690），并申請了國家發(fā)明專利和PCT專利。
石墨烯是近年來備受各國重視的新型材料，但是高品質(zhì)石墨烯的工業(yè)化大規(guī)模制備一直是世界性難題。目前，石墨烯粉體規(guī)?；苽涞募夹g路線主要基于膨脹石墨剝離法和氧化石墨還原法，但是前者通常得到的是低比表面積的多層石墨片，而后者制備的石墨烯由于殘留的氧官能基團和結構缺陷導致低導電性，嚴重制約了石墨烯的潛在應用。
針對上述問題，該團隊采用二氧化碳為原料，金屬鎂粉為還原劑，納米氧化鎂為模板劑，通過鎂粉在二氧化碳氣氛中自蔓延燃燒方式，成功制備出富含介孔結構的石墨烯，如圖1所示。目前所制的石墨烯電導率高達13000 S/m，比表面積為709 m2/g，綜合性能優(yōu)異，并在離子液體電解液中表現(xiàn)出優(yōu)越的電化學性能?；陔姌O材料的比電容高達244 F/g，能量密度高達136 Wh/kg，功率密度高達1000 kW/kg，循環(huán)100萬周后，容量保持率仍大于90%，如圖2所示。該石墨烯制備方法反應過程耗時短、環(huán)境友好、成本低、易于工業(yè)化推廣，將有力促進石墨烯在超級電容器等儲能領域中的實際應用。
該研究與中科院理化技術研究所李江濤研究團隊、中科院物理研究所李建奇研究團隊合作完成，并獲得了國家自然科學基金委項目的資助。
責任編輯：于璐
如需了解更多信息，請登錄中國有色網(wǎng)：m.bestexercisefitness.com了解更多信息。
中國有色網(wǎng)聲明：本網(wǎng)所有內(nèi)容的版權均屬于作者或頁面內(nèi)聲明的版權人。
凡注明文章來源為“中國有色金屬報”或 “中國有色網(wǎng)”的文章，均為中國有色網(wǎng)原創(chuàng)或者是合作機構授權同意發(fā)布的文章。
如需轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載方必須與中國有色網(wǎng)（ 郵件：cnmn@cnmn.com.cn 或 電話：010-63971479）聯(lián)系，簽署授權協(xié)議，取得轉(zhuǎn)載授權；
凡本網(wǎng)注明“來源：“XXX（非中國有色網(wǎng)或非中國有色金屬報）”的文章，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不構成投資建議，僅供讀者參考。
若據(jù)本文章操作，所有后果讀者自負，中國有色網(wǎng)概不負任何責任。
