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清華大學(xué)成功制備，不堆疊柱撐石墨烯用于鋰硫電池

時間:2014-03-28 17:16來源:證券時報作者:智楓

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清華大學(xué)化工系魏飛、張強(qiáng)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，可以用于高倍率、高容量的鋰硫電池。

據(jù)悉，相關(guān)工作于2014年3月3日以《用于高倍率鋰硫電池的不堆疊柱撐石墨烯》(Unstacked double-layer templated graphene for high-rate lithium-sulfur batteries)為題發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》(Nature Communications)上，并受邀在美國物理學(xué)家組織網(wǎng)(PhysOrg)、美國納米技術(shù)與科學(xué)網(wǎng)(Nanowerk)作為前沿研究工作進(jìn)行介紹。

但石墨烯間較強(qiáng)的相互作用導(dǎo)致其容易堆疊，多片石墨烯放在一起時易形成層間距僅有0.334納米的多層石墨烯結(jié)構(gòu)。這種片狀材料易堆疊的特性降低了材料的比表面積，限制其界面的高效利用，從而使其在儲能、催化、復(fù)合材料、電子器件等領(lǐng)域應(yīng)用時宏觀性能大打折扣。因此，發(fā)展一類防止石墨烯堆疊的新概念與有效方法是促進(jìn)石墨烯性能利用最大化的關(guān)鍵。

為了攻克納米材料難分散難關(guān)，清華大學(xué)化工系魏飛、張強(qiáng)研究組發(fā)展了柱撐石墨烯這種具有自分散特性的新材料。有別于在石墨烯間層間引入金屬氧化物、導(dǎo)電高分子、炭黑、碳納米管等隔離物以防止堆疊的思路，該課題組通過催化氣相生長調(diào)變石墨烯的結(jié)構(gòu)，獲得了具有突起結(jié)構(gòu)的石墨烯。

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