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清華大學成功制備出高儲能柱撐石墨烯 |
來源:中國粉體技術網 更新時間:2014-03-07 15:58:39 瀏覽次數: |
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柱撐石墨烯結構示意圖
(中國粉體技術網/劉莉)從北京市科委獲悉,在北京市科委支持下,清華大學化工系張強、魏飛教授研究組成功制備出一種具有自分散、不堆疊特性的柱撐石墨烯,相關成果發表在國際權威學術期刊《自然-通訊》上。
石墨烯是一種二維片狀納米碳材料,具有優異的力學、熱學、電學、光學性能以及廣泛的應用。但石墨烯間較強的相互作用導致其容易堆疊,降低了材料的比表面積,限制了其界面的高效利用。目前防止石墨烯堆疊的辦法是在石墨烯間層間引入金屬氧化物、導電高分子、炭黑、碳納米管等隔離物,這種方法存在改變石墨烯本體性能及界面復雜等問題。
張強、魏飛教授課題組通過催化氣相生長調變石墨烯的拓撲結構,獲得了具有突起結構的石墨烯。這種具有本征自分散特性、不堆疊的新型石墨烯比表面積高達1628 m2g-1,具有大量的孔徑在2-7 nm的介孔,孔體積高達2.0 cm3 g-1,導電率高達438 S cm-1 ,同時更容易構建高效導電網絡及暢通的離子通道,使其儲能性能得到顯著提升。
該柱撐石墨烯用于鋰硫電池正極時,其材料的能量密度、功率密度顯著優于商用鋰離子電池所用正極材料,在電動汽車、個人電子產品、以及大規模儲能中具有潛在的應用前景。
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