科学家实现高导电性高比表面积石墨烯粉体制备
日前,中科院电工研究所马衍伟研究团队在石墨烯量化制备及高性能石墨烯基超级电容器方面取得重要进展,提出以二氧化碳为原料,采用自蔓延高温合成技术,成功实现了兼具高导电性和高比表面积石墨烯粉体的快速、绿色、低成本制备。相关研究结果已发表于国际顶级材料学期刊《先进材料》,并申请了国家发明ZL和PCTZL。 石墨烯是近年来备受各国重视的新型材料,但是高品质石墨烯的工业化大规模制备一直是世界性难题。目前,石墨烯粉体规模化制备的技术路线主要基于膨胀石墨剥离法和氧化石墨还原法,但是前者通常得到的是低比表面积的多层石墨片,而后者制备的石墨烯由于残留的氧官能基团和结构缺陷导致低导电性,严重制约了石墨烯的潜在应用。 针对上述问题,该团队采用二氧化碳为原料,金属镁粉为还原剂,纳米氧化镁为模板剂,通过镁粉在二氧化碳气氛中自蔓延燃烧方式,成功制备出富含介孔结构的石墨烯。目前所制的石墨烯电导率高达13000 S/m,综合性能优异,并在离子液体电解液......阅读全文
科学家实现高导电性高比表面积石墨烯粉体制备
日前,中科院电工研究所马衍伟研究团队在石墨烯量化制备及高性能石墨烯基超级电容器方面取得重要进展,提出以二氧化碳为原料,采用自蔓延高温合成技术,成功实现了兼具高导电性和高比表面积石墨烯粉体的快速、绿色、低成本制备。相关研究结果已发表于国际顶级材料学期刊《先进材料》,并申请了国家发明ZL和PCTZ
中科院石墨烯基超级电容研发获进展
日前,中科院电工研究所马衍伟研究团队在石墨烯量化制备及高性能石墨烯基超级电容器方面取得重要进展,提出以二氧化碳为原料,采用自蔓延高温合成技术,成功实现了兼具高导电性和高比表面积石墨烯粉体的快速、绿色、低成本制备。相关研究结果已发表于国际顶级材料学期刊《先进材料》(Advanced Materia
石墨烯量化制备及高性能超级电容器研究获进展
日前,中国科学院电工研究所马衍伟研究团队在石墨烯量化制备及高性能石墨烯基超级电容器方面取得进展,提出以二氧化碳为原料,采用自蔓延高温合成技术,成功实现了兼具高导电性和高比表面积石墨烯粉体的快速、绿色、低成本制备。相关研究结果已发表于国际期刊《先进材料》(Advanced Materials, 2
纳米新材料导电性“秒杀”石墨烯
据物理学家组织网1月11日报道,美国研究人员首次合成出层状2D结构的电子晶体,从而将这一新兴材料带入纳米材料“阵营”。研究人员表示,合成层状电子晶体导电性能甚至优于石墨烯,有望用于研制透明导体、电池电极、电子发射装置以及化学催化剂等诸多领域。新研究发表在最新一期《美国化学会志》上。 电子晶体属
纳米新材料导电性“秒杀”石墨烯
据物理学家组织网1月11日报道,美国研究人员首次合成出层状2D结构的电子晶体,从而将这一新兴材料带入纳米材料“阵营”。研究人员表示,合成层状电子晶体导电性能甚至优于石墨烯,有望用于研制透明导体、电池电极、电子发射装置以及化学催化剂等诸多领域。新研究发表在最新一期《美国化学会志》上。 电子晶体属
超高功率超级电容器电极材料:多孔三维寡层类石墨烯
双电层超级电容器(EDLC)具有功率密度高、循环寿命长、安全性好等优点,在消费电子产品、电动汽车、国防科技和航空等领域具有广泛的应用,相关研究成为当前的前沿热点。理想的EDLC电极材料应同时具备:1)高比表面积以确保足够的电荷存储空间;2)均衡分布的孔结构以利于电解液离子的快速输运,提升比电容和
二维有序介孔材料应用于微型超级电容器研究获进展
二维材料,如石墨烯,是一类具有重要应用前景的平面微型超级电容器电极材料。发展二维材料基复合介孔纳米片,不仅可有效抑制片层的堆叠,增加比表面积,而且可大大缓冲电极的体积膨胀,提高电解液离子的扩散和电化学性能。但是,目前报道的都是关于面内垂直柱状的介孔纳米片,而面内平行柱状的有序介孔纳米片的可控制备
美研发出石墨烯超级微型电容器
据英国《每日邮报》在线版近日消息称,美国科学家最近研发出一种以石墨烯技术为基础的超级电容器,其充电速率远远高于普通电池,用其为一部iPhone手机充满电仅仅需要5秒钟。由于使用石墨烯材料,该超级电容器体积超小且整合性强,被认为将带来手机、新能源汽车等行业的革命。
石墨烯超级电容器助推轨道交通
超级电容在有轨电车和无轨电车上运用广泛,具有代表性。中国中车株机公司研制的9500法拉、7500法拉等多款超级电容器已大量运用于广州、宁波、武汉、淮安的有轨电车和宁波市196路无轨电车上。已运行大半年的广州超级电容现代有轨电车与广州塔和珠江融合,成为广州市的亮丽名片,受到各界欢迎。
东北地理所等在石墨烯电容器研究中取得突破
电双层电容器(EDLC)作为电能储存设备,比传统的电解电容器有着诸多优点,包括充电时间短,使用温度宽,寿命长,能量密度高等。但是,EDLCs的比电容量比传统电池低多个数量级,严重制约了其应用与发展。EDLCs通过在电极表面积累电解质的正负电荷存储能量,因此,扩大电极的比表面积是获得
英国研究揭示石墨烯质子渗透比理论值高的原因
英国华威大学和曼彻斯特大学的科研人员揭示了石墨烯对质子的渗透比理论预期值高得多的原因。 科研人员使用扫描电化学电池显微镜(SECCM)测量质子电流,将穿过石墨烯膜的质子电流的空间分布可视化。研究发现,质子电流在晶体纳米尺度褶皱周围加速。一种理论认为,褶皱有效“拉伸”了石墨烯晶格,从而为质子渗透
新研究揭示石墨烯质子渗透比理论值高的原因
英国华威大学和曼彻斯特大学的科研人员揭示了石墨烯对质子的渗透比理论预期值高得多的原因。 科研人员使用扫描电化学电池显微镜(SECCM)测量质子电流,将穿过石墨烯膜的质子电流的空间分布可视化。研究发现,质子电流在晶体纳米尺度褶皱周围加速。一种理论认为,褶皱有效“拉伸”了石墨烯晶格,从而为质子渗透
电工所多孔石墨烯宏量制备取得进展
由英国科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫等人于2004年制备出的石墨烯,因优异的导电性和巨大的理论比表面积,在电化学储能上具有广阔的应用前景。然而,由于π-π键和范德华力的作用,石墨烯容易自团聚形成石墨结构。因此,石墨烯的宏量制备和结构调控仍是研究的难题。 日前,中科院电
石墨烯基超级电容器电极材料研究取得系列进展
中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室在石墨烯(Graphene)基超级电容器电极材料研制方面取得系列进展。 超级电容器是介于传统物理电容器和电池之间的一种新型储能器件,具有绿色环保、充电时间短、使用寿命长和工作温度范围宽等优点,其核心部件是性能优异的电极材料。石墨
石墨烯呈现创纪录高磁阻
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498393.shtm 科技日报北京4月12日电 (记者张佳欣)据最新一期《自然》杂志上发表的论文,英国曼彻斯特大学研究人员报告了在环境条件下石墨烯中出现的创纪录的高磁阻。 在磁场下能强烈改变电阻率
站立石墨烯微型超级电容器研究获进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅与中科院院士包信和、中科院物理研究所研究员郭丽伟合作,采用高温热解SiC法制备出高堆叠密度、单取向阵列、直接键合基底的站立石墨烯,并将其应用于高功率微型超级电容器。相关研究成果发表在ACS Nano(DOI: 10.1021/
上海硅酸盐所合作在超级电容器研究中取得进展
轻质量、柔性的高效储能材料在日常生活中扮演了非常重要的角色。超级电容器因其高功率密度、长循环寿命而被认为是最有应用前景的新型储能材料。有序介孔碳作为超级电容器领域的明星材料,具有理论储能容量高、结构有序和稳定性高的优点,引起了储能研究工作者的广泛关注和研究。然而,介孔碳的微结构高缺陷,电子导电率
新材料比三维石墨烯的导电率还大两个数量级
研究者发现金属钠可以显著地提高碳电极的性能。 在能源技术领域中,小小的金属钠起到了可思议的作用。尤其是当碳中包埋了金属钠后,就可以显著地提高电极的性能。 密西根理工大学(Michigan Tech)材料科学和工程系Charles和Carroll McArthur教授Yun Hang Hu领导
两步氧化法快速合成高氧化石墨烯氧化物
石墨烯、氧化石墨烯等石墨烯基材料因其具有高比表面积、高导电性、高导热性和高吸附容量等独特的物理化学性质而受到广泛的研究。氧化石墨烯作为生物传感器或药物载体广泛应用于生物领域。石墨烯基材料作为电化学电源、超级电容器、燃料电池或电池在现代电子领域发挥着重要作用。由于石墨烯氧化物具有高的吸附容量和无毒性,
碳世纪:石墨烯吸附甲醛效果比普通吸附炭高100倍以上
进入秋季,全国各地经常被雾霾侵袭, “雾霾”一词已经进入热搜排行榜,每个人都“谈霾色变”,很多人将雾霾与空气污染联系起来。然而,多数人没有想到的是,室内空气污染比室外空气污染更可怕。资料显示,室内空气污染比室外高5-10倍,室内空气污染物多达500多种。室内空气污染已经成为多种疾病的诱因,甲醛则
新材料影响电力设备行业-石墨烯热度与日俱增
百度搜索“石墨烯”,最新的消息无外乎两类,一是某企业进军石墨烯产业或某企业与石墨烯相关企业、研究机构合作,二是涉石墨烯概念股股价大增。由此看来,市场对石墨烯的热度可见一斑。 据悉,这种“21世纪的明星材料”,是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体,具有导电性极强、超高强度、较高的导热性能、超大比
我所石墨烯基柔性化、微型化超级电容器研究取得新进展
近日,我所二维材料与能源器件创新特区研究组(DNL21T3组)吴忠帅研究员团队在柔性化、微型化石墨烯基超级电容器的研究方面取得新进展,成功获得了二维噻吩纳米片与石墨烯叠层结构复合薄膜,并应用于高性能、柔性化、微型化超级电容器。相关的研究成果发表在“Advanced Materials”杂志上(D
石墨烯基超级电容器研究取得新进展
近日,中科院大连化物所吴忠帅团队与包信和团队在柔性化、平面化、集成化的全石墨烯基超级电容器研究方面取得新进展,实现了在一个基底上制造具有任意形状的超级电容器及其模块化集成,相关成果发表在《美国化学会纳米期刊》上。 研究人员以电化学剥离石墨烯为电极材料,纳米氧化石墨烯为隔膜,在形状可调控的掩模版
全石墨烯基任意形状平面的超级电容器
超薄、超轻、柔性化、非常规形状微纳电子器件的快速发展,对与之配套的微纳能源系统提出了更高的要求。近日,中科院大连化学物理研究所的吴忠帅研究员团队率先提出了在一个基底上构筑具有任意形状的全石墨烯基平面超级电容器的概念。相关的研究成果发表在ACS Nano上。 传统储能器件,如锂离子电池、超级电容
中国科研团队研发出新型石墨烯电容器
合肥工业大学12日发布消息称:该校科研团队成功制备出一种石墨烯薄膜,并成功将其组装为全固态柔性超级电容器。这种柔性超级电容器可为可穿戴设备提供高效安全电源,是新一代柔性电子器件的关键设备。 相关成果12日发表在国际著名学术刊物《化学》上。图片来源于网络 据介绍,石墨烯因优异的光学、电学、热学
石墨烯:“后硅时代”的新潜力材料
石墨烯是一种由碳原子紧密排列而成的蜂窝状结构的二维晶体,看上去近似一张六边形网格构成的平面。它是目前已知最薄的一种材料,单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度,属于纳米材料的一种。 2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin
新型高质量无添加剂石墨烯油墨可用于3D打印
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队和中国石油大学(华东)吴明铂教授团队合作,在3D打印石墨烯微型超级电容器研究方面取得新进展。合作团队开发出一种适用于3D打印的高质量无添加剂石墨烯油墨,研制出高集成密度、高输出电压和高电压密度微型超级电容器。相关成果发表在《先进材料》上。石墨烯具有优
芯片超级电容器又添新材料
多年来,能装在芯片上的微小超级电容一直广受科学家追捧,决定电容器性能的关键是其电极材料,有潜力的“选手”包括石墨烯、碳化钛和多孔碳等。据德国《光谱》杂志网站近日报道,芬兰国家技术研究中心(VTT)研究团队最近把目光转向了一种“不可能”的弱电材料——多孔硅,为了把它变成强大的电容器,团队创新性地在
科学家实现3D打印石墨烯微型超级电容器构筑与单片集成
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队与中国石油大学(华东)教授吴明铂团队合作,在3D打印石墨烯微型超级电容器研究方面取得进展,开发出适用于3D打印的高质量无添加剂石墨烯油墨,研制出高集成密度、高输出电压和高电压密度微型超级电容器。
超级电容器电极材料“瓶颈”获突破
原料来自于储量丰富提取便利的铁盐、碳等,能在常温常压下进行合成,不产生有毒有害气体……近日,南京理工大学夏晖教授团队成功合成了非晶FeOOH/石墨烯复合纳米片,这种新新型非晶材料将大幅降低超级电容器的成本,极大地推动其商业化。 一直以来,超级电容器电极材料的研究集中在纳米晶材料上,但是纳米晶