合成具有高电导率的石墨烯气凝
Marcus A Worsley1, Peter J Pauzauskie, Tammy Y Olson
1Physical and Life Science Directorate, Lawrence Livermore National Laboratory, 7000 East Avenue, Livermore, California 94550, United States. worsley1@llnl.gov
Journal of the American Chemical Society
|September 24, 2010
概括
研究人员开发了超低密度的石墨烯气凝,使用共价键增强电导率. 这些3D宏观组件具有较高的表面积,适合储能和催化.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 化学 化学 化学
背景情况:
- 石墨烯氧化物 (GO) 已被探索用于创建先进的材料.
- 现有的方法通常依赖于物理交叉链接,限制性质.
- 需要基于石墨烯的强大,高性能结构.
研究的目的:
- 为了合成超低密度的三维石墨烯宏组件.
- 为了提高石墨烯材料的电导率和内部表面积.
- 探索共价交叉连接,以提高结构完整性.
主要方法:
- 使用的是单层石墨烯氧化物悬浮剂.
- 有机sol-gel化学被用于共价交叉链接.
- 超临界干燥和热还原产生了最终的石墨烯气凝.
主要成果:
- 实现了低至10mg/cm3的密度的石墨烯气凝.
- 大量电导率提高了两个以上的数量级 (∼1 × 102 S/m).
- 获得了很大的表面积 (584 m2/g) 和毛孔体积 (2.96 cm3/g).
结论:
- 与物理方法相比,通过sol-gel化学的共价交联产生了优越的石墨烯气凝.
- 合成的石墨烯气凝具有出色的电气和结构性质.
- 这些材料对储能,催化和传感等领域的应用具有前景.
