电化学双层电容器又称超级电容器，通过电解液离子在高表面积电极表面的可逆吸脱附来储能。由于不涉及氧化还原反应等电荷转移动力学限制，超级电容器可以在极高的充放电速率下运行，具有达百万次的良好循环能力，使得它们广泛应用于储能领域。石墨烯理论上可具有550 F/g的比容量，作为超级电容器电极材料备受关注。然而目前石墨烯基材料的性能仍远远低于预期。一方面，石墨烯的量子电容已被证明在双电层电容的建立中起着关键作用；另一方面，界面电化学是决定超级电容器储能性能的关键因素，涉及离子在电极孔道内的传输扩散、离子在碳表面的吸/脱附等过程。石墨烯-电解液界面动态电荷分离机制仍然未得到良好解决，阻碍了高性能二维或三维石墨烯电极的进一步发展。
近日，中国科学技术大学朱彦武课题组提出，低缺陷含量的单层石墨烯可为从理解极化作用下石墨烯界面离子吸附/相互作用提供一个优良模版：既消除了孔道离子受限效应，又不受大多数多孔碳材料中孔隙或缺陷的影响（National Science Review, 2019）。基于此，该课题组联合法国Patrice Simon课题组，采用电化学阻抗谱和电化学石英晶体微量天平系统联用，原位研究了离子液体（EMI-TFSI）电解质在单层石墨烯表面的动力学响应。研究发现，在石墨烯正极化区间，电荷储存受带正电的团簇类离子脱附主导；在负极化区间，石墨烯表面质量变化较小，显示表面离子重排效应。随着施加电势的增加，两种类型的界面响应主导着双电层的变化，导致双电层电容增加。该研究为进一步理解石墨烯-电解液界面结构以及石墨烯双电层储能提供了基础。
研究成果以Charge Storage Mechanisms of Single Layer Graphene in Ionic Liquid 为题发表在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。该研究工作得到自然科学基金委、国家留学基金（CSC）项目等的支持。
石英微晶天平用于原位电化学检测示意图（左），观测到的石墨烯表面离子响应（右）
近日，国际电工委员会纳米电工产品与系统技术委员会（IEC/TC113）正式发布国际标准IECTS62607-6-23:2025Nanomanufacturing-Keycontrolcharacter......
中国科学技术大学教授胡水明团队在温度基准测量领域取得重要进展，采用全频域测量方法，实现了无线型模型依赖的ppm级精度多普勒展宽测温（DBT）。11月25日，研究成果发表于《物理评论快报》。该成果与团队......
近日，中国科学技术大学（中国科大）合肥微尺度物质科学国家研究中心集成影像中心、生命科学与医学部无膜细胞器与细胞动力学教育部重点实验室、中国科学院深圳先进技术研究院（深圳先进院）脑信息中心毕国强/刘北明......
中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员王浩敏团队联合上海师范大学副教授王慧山，首次在实验中直接证实了锯齿型石墨烯纳米带（zGNRs）的本征磁性，加深了对石墨烯磁性性质的理解，也为开发基于石墨烯的自......
中国科学技术大学教授傅尧、副教授陆熹团队与教授李震宇团队合作，通过调控催化剂的电子和立体效应，显著提升了金属氢化物加成烯烃的立体选择性，解决了多取代环烷烃立体异构体精准合成的难题。8月5日，研究成果发......
富勒烯（C60）因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是，C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此，如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日......
富勒烯（C60）因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是，C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此，如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日......
近日，中国科学院兰州化学物理研究所的科研团队与瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的学者携手，在富勒烯（C60）的研究上取得了重大进展，成功揭示了富勒烯如何转化为石墨烯（一种由单层碳原子组成的二维材料，......
智能膜与主动分离技术是膜研究的新兴领域，能够在外界刺激下实现分离性能的可逆调控。近日，清华大学深圳国际研究生院副教授苏阳、山东理工大学副教授赵金平、大连理工大学副教授张宁等合作发现，将氧化石墨烯和石墨......
荷兰代尔夫特理工大学科学家首次在无需外部磁场的条件下，观测到石墨烯中的量子自旋流。这一突破性发现为自旋电子学的发展提供了关键支持，标志着向实现量子计算和先进存储设备迈出了重要一步。相关成果发表于最新一......