中国科大朱彦武组JACS:石墨烯离子存储机制取得新进展
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,涉及到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。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,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/相互作用提供了一个优良模版: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; https://academic.oup.com/nsr/advance -article /......阅读全文
中国科大朱彦武组JACS:石墨烯离子存储机制取得新进展
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,涉及到离子在电极孔道内的传输扩散、离子在碳表面的吸/脱附等
中国科大石墨烯离子存储机制研究取得新进展
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
我国科学家构建出新型人工碳晶体
记者从中国科学技术大学获悉,该校朱彦武教授研究团队通过对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日,研究成果发表于国际学术期刊《自然》。 朱彦武教授介绍,“这里的长程有序多孔碳晶体,微观上具有多孔特征但完整保留了晶
中国科大设计出一种高性能超级电容器电极材料
近日,中国科学技术大学教授朱彦武课题组开发设计了一种三维分级多孔碳材料,作为超级电容器电极时,展示出优异的电化学储能行为。相关研究成果发表在5月3日的Advanced Materials 上。论文第一作者为课题组的硕士生徐进。 朱彦武团队前期通过氢氧化钾活化微波剥离的氧化石墨烯,制备出优异的超
十年磨一剑- 我国科学家获得新型人工碳晶体
1月12日,国际学术期刊《自然》刊登中国科学技术大学(以下简称中国科大)材料科学与工程系教授朱彦武团队的研究成果。历经十年的努力和探索,他们发现了一种对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入的新技术,在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体,并实现了其克量级制备。 “长程有序多孔碳晶体
中国青年科学家获2017亚太经合组织科学创新研究教育奖
2017年5月11日,2017年度APEC科学创新研究教育奖(ASPIRE)颁奖典礼在越南河内举行,主题为“新材料技术”。经中国科技部推荐,中国科学技术大学化学与材料科学学院朱彦武教授在来自21个经济体的17名候选人中脱颖而出,获得该奖,越南科技部副部长陈国庆先生为其颁奖。 ASPIRE奖设
中国科大设计出一种储能性能优异的掺氮多孔碳材料
近日,中国科学技术大学教授朱彦武课题组利用富勒烯作为前驱体开发设计了一种具有优异储能性能的掺氮多孔碳。该研究成果发表在12月19日出版的《先进材料》(Advanced Materials)上(DOI:10.1002/adma.201603414)。 由于其高比表面积和大量的反应活性位点,掺氮多
中国科大氮掺杂类石墨烯研究获进展
氮掺杂石墨烯被认为是有应用前景的锂离子电池电极材料,理论和实验研究表明,氮掺杂石墨烯的储锂性能很大程度上依赖于氮掺杂量。然而,大量的氮原子掺杂到晶格里会降低其结构稳定性,故电池容量等电化学性能的进一步提高和改善受到限制。 近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)博士生郑方才和材
中国科大研究揭示氧化石墨烯双畴结构
最近,中国科学技术大学罗毅研究团队的张群研究小组,在凝聚相微纳结构的超快光谱和动力学研究方面取得重要进展。研究人员采用超快光谱原位、实时测量手段,揭示了氧化石墨烯的双畴结构。研究成果发表在8月21日出版的《美国化学会志》上。 氧化石墨烯最初主要是被当作大规模制备奇异二维材料石墨烯的优良前驱
中国科大在石墨烯光电调控研究中获得突破
近日,中国科学技术大学物理学院严济慈班09级本科生戚骥等人在曾长淦教授的指导下,在石墨烯的光电调控方面取得新进展,利用光栅压调控放置在半导体表面的石墨烯的掺杂类型和载流子浓度,并实现电子超晶格,该研究成果发表在国际杂志Advanced Materials上,戚骥是第一作者。 石墨烯的载
从三维到二维,材料物理特性会巨变
“人类过去4000年的发展,从瓷器时代到青铜时代再到铁器时代,每个时代都有一种代表性材料。我们现在生活在塑料与硅的时代,这也是今天人类文明的代表性材料。下一步是什么呢?”在近日举行的2019中国科幻大会“科技与未来”专题论坛上,2010年诺贝尔物理学奖得主、英国曼彻斯特大学物理学教授安德烈·海
中国科大在石墨烯分子条带中实现自旋量子通道转换
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室崔萍与曾长淦研究组通过理论与实验互动性合作,证明在锯齿型石墨烯分子条带间引入碳四元环,可以有效地打破边缘自旋量子通道的简并度,并以100%的可靠率翻转边缘态的自旋取向,以电荷掺杂的形式选择与控制所需要的单一自旋通道,从而多方位地展示了未来自旋电子
香港科大校长朱经武:梦想打造东方“普林斯顿”
“科学界的超级巨星”、“令世界改观的睿智人物”,这是《纽约时报》和《今日美国》对朱经武的评价。今年7月,他被美国总统布什委任为美国国家科学奖评审委员会委员,是该届评审委员会中唯一的华人评委。 朱经武 记者采访朱经武 朱经武(右二)和妻子陈璞(左二)出席一个捐赠仪式 生于大
中国科大《Nano-Letters》发现石墨相变新机制!
作为锂离子电池负极、石墨烯制备等领域的重要原材料,石墨一般包含两种晶格结构:六方相(Hexagonal, 石墨烯按照ABAB…堆叠,简称2H相)和菱形相(Rhombohedral, 石墨烯ABCABC…堆叠,简称3R相)。其中,2H相能量较低,在粉体中占比较高;3R相能量较高,在粉体一般占比较低
我科学家获APEC创新、研究与教育科学奖
记者从科技部国际合作司获悉,因对新型碳材料的研究大力推动了石墨烯技术创新和产业化,我国科学技术大学教授朱彦武5月12日在越南河内获得2017年度亚太经合组织(APEC)创新、研究与教育科学奖(ASPIRE)。 据介绍,亚太经合组织科学创新研究与教育奖由美方出资于2011年成立,目的是加强APE
中国首家石墨烯上市企业诞生-石墨烯产业“梦之队”崛起
2014年11月12日,常州第六元素材料科技股份有限公司在北京成功进入“新三板”上市,成为国内首家石墨烯上市企业。 2013年2月,诺奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫爵士在中国国务院发展研究中心,接受江南石墨烯研究院名誉理事长冯冠平馈赠由中国制造的全球首款石墨烯触屏手机。 ■创新驱动发展 “这
石墨烯新技术“惊”现中国国际石墨烯创新大会
在中国国际石墨烯创新大会上,国内多家公司和机构讨论了利用石墨烯技术取代现有的硅基芯片,并创建了一个石墨烯铜创新联合体来攻关这一技术。据了解,石墨烯的电子迁移率远高于硅基材料,其性能表现将远远超过现有的硅基芯片,同时能效表现也相当出色,不过目前该芯片技术距离量产应用还有一定距离,科学家一直在研究大规模
中国科大在石墨烯超低温可控外延生长研究取得系列进展
近期,微尺度物质科学国家实验室曾长淦教授研究组与张振宇教授研究组及其国内外同行理论与实验互动性合作,在石墨烯超低温可控外延生长研究方面取得了系列进展,研究成果发表在ACS Nano, Physical Review Letters 和Scientific Reports上。 石墨烯,即
中国科大预言石墨烯覆盖下镍表面可成为理想产氢平台
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室博士陈伟、崔萍与同行合作,在二维材料受限催化理论研究方面取得新进展,预言石墨烯覆盖下镍表面可成为理想产氢平台。该研究成果发表在9月2日出版的《纳米快报》(Nano Letters)上。共同第一作者为中国科大2016届本科毕业生周逸浓和量子信息与量
中国科大研制成功可集成的石墨烯量子芯片单元
由中国科学技术大学教授、中国科学院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室研制成功可集成的石墨烯量子芯片单元。该实验室固态量子芯片组教授郭国平与合作者成功实现了石墨烯量子点量子比特和超导微波腔量子数据总线的耦合,首次测定了石墨烯量子比特的相位相干时间及其奇特的四重周期特性,并首次在国际上实现了两
中国科大实现在单层氧化石墨烯上直写制备纳米功能器件
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室在分子尺度量子调控研究领域取得新进展。研究人员利用原子力针尖诱导的局域催化还原反应实现了在单层氧化石墨烯上直写纳米图形和制备功能器件,该研究成果在线发表在11月13日出版的《自然-通讯》杂志上。 单层石墨烯具有独特的电子结构和
中国科大氮掺杂石墨烯生长的原子尺度机理研究新进展
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室国际功能材料量子设计中心博士崔萍与教授李震宇、曾长淦等校内外同行合作,在氮掺杂石墨烯生长的原子尺度机理研究方面取得新进展,通过理论计算预言了利用芳香性分子C5NCl5在Cu(111)表面上可自组装实现高浓度、高有序的氮掺杂石墨烯。该研究成果以A
中国散裂中子源用户实验成果在《自然》发表
2023年1月12日,中国散裂中子源(CSNS)用户中国科学技术大学化学与材料科学学院材料科学与工程系、合肥微尺度物质科学国家研究中心朱彦武教授团队在《Nature》杂志上发表题为“Long-Range Ordered Porous Carbons Produced from C60”的研究论文,报
石墨烯锂离子电池的定义
石墨烯锂离子电池是一种二次电池(即充电电池),代表着新型锂电技术。石墨烯是一种锂电池材料。
中国首个纯石墨烯产品——柔性石墨烯散热薄膜研发成功
近日,记者获悉贵阳正式宣布推出中国首个纯石墨烯粉末产品--柔性石墨烯散热薄膜。贵阳市政府有关领导、贵阳国家高新技术开发区领导、中科院上海微系统与信息技术研究所专家等100余人出席了发布会。 据了解,此次发布的中国首个石墨烯粉末应有产品是由贵州新碳高科研发和生产,由上海新池能源科技
中国科大等在新型碳基晶体研究方面取得重要进展
1月12日,中国科学技术大学化学与材料科学学院材料科学与工程系、合肥微尺度物质科学国家研究中心朱彦武团队在《自然》杂志上发表研究论文,报道了在常压条件下通过化学电荷注入技术,将富勒烯C60分子晶体转变为聚合物晶体和长程有序多孔碳(LOPC)晶体的相关进展。LOPC晶体是由C60分子之间通过共价键
中国科大就制备石墨烯基超晶格材料提出一种新策略
近日,中国科学技术大学教授谢毅课题组在石墨烯基超晶格材料的合成及应用领域取得新进展。研究人员通过利用空间限域生长的策略,首次在溶液中合成出钒氧骨架-石墨烯超晶格材料并显示出大幅度增强的磁热效应,研究成果在线发表在Nature Communications上。 众所周知,超晶格材料由于其特殊的
中国科大就制备石墨烯基超晶格材料提出一种新策略
近日,中国科学技术大学教授谢毅课题组在石墨烯基超晶格材料的合成及应用领域取得新进展。研究人员通过利用空间限域生长的策略,首次在溶液中合成出钒氧骨架-石墨烯超晶格材料并显示出大幅度增强的磁热效应,研究成果在线发表在Nature Communications上。 众所周知,超晶格材料由于其特殊的
中国科大石墨烯外延生长原子尺度的机理研究取得新进展
近日,中国科学技术大学教授李震宇研究组与中国科大同行合作,在石墨烯外延生长原子尺度的机理研究方面取得新进展,首次揭示出在不同铜衬底上碳-碳二聚体是石墨烯生长的主要碳供给单元,解释了不同铜衬底上石墨烯生长中由不同的关键原子动力学过程所决定的微观机理,并预测了铜表面石墨烯不同生长形态(分维型或密集型
石墨烯锂离子电池的产品特征
石墨烯锂离子电池是一种二次电池(即可以充电的电池)。锂电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,主要靠锂离子在正极与负极之间移动来工作。充电时,锂离子电池从正极经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态。放电时则相关。锂离子电池加入石墨烯材料后,充电、放电及导电比原来的电池快了10倍以上,可以达到110-24