中科院實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電性高比表面積石墨烯粉體制備

中科院實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電性高比表面積石墨烯粉體制備

中國(guó)科學(xué)院電工研究所的研究人員在石墨烯量化制備及高性能石墨烯基超級(jí)電容器方面取得重要進(jìn)展，以二氧化碳為原料，采用自蔓延高溫合成技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了兼具高導(dǎo)電性和高比表面積石墨烯粉體的快速、綠色、低成本制備，并申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利和PCT專利。

目前，石墨烯粉體規(guī)模化制備的技術(shù)路線主要基于膨脹石墨剝離法和氧化石墨還原法來實(shí)現(xiàn)，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(tuán)和結(jié)構(gòu)缺陷導(dǎo)致導(dǎo)電性較低，嚴(yán)重制約了石墨烯的應(yīng)用。針對(duì)上述問題，研究人員以二氧化碳為原料，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?xì)夥罩械淖月尤紵苽涑隽烁缓榭捉Y(jié)構(gòu)的石墨烯。制得的石墨烯電導(dǎo)率達(dá)13000S/m，綜合性能優(yōu)異，在離子液體電解液中表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)性能。測(cè)試表明基于該材料的電極的比電容高達(dá)244F/g，能量密度達(dá)136Wh/kg，功率密度達(dá)1000kW/ kg，循環(huán)100萬次后，容量保持率仍大于90%。該石墨烯制備方法反應(yīng)過程耗時(shí)短、環(huán)境友好、成本低、易于工業(yè)化推廣，將大大促進(jìn)石墨烯在超級(jí)電容器等儲(chǔ)能領(lǐng)域中的應(yīng)用。

(W.KX)