中科院實現高導電性高比表面積石墨烯粉體制備

中科院實現高導電性高比表面積石墨烯粉體制備

中國科學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電容器方面取得重要進展，以二氧化碳為原料，采用自蔓延高溫合成技術，成功實現了兼具高導電性和高比表面積石墨烯粉體的快速、綠色、低成本制備，并申請了國家發明專利和PCT專利。

目前，石墨烯粉體規模化制備的技術路線主要基于膨脹石墨剝離法和氧化石墨還原法來實現，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和結構缺陷導致導電性較低，嚴重制約了石墨烯的應用。針對上述問題，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氣氛中的自蔓延燃燒，制備出了富含介孔結構的石墨烯。制得的石墨烯電導率達13000S/m，綜合性能優異，在離子液體電解液中表現出了優異的電化學性能。測試表明基于該材料的電極的比電容高達244F/g，能量密度達136Wh/kg，功率密度達1000kW/ kg，循環100萬次后，容量保持率仍大于90%。該石墨烯制備方法反應過程耗時短、環境友好、成本低、易于工業化推廣，將大大促進石墨烯在超級電容器等儲能領域中的應用。

(W.KX)