基于石墨烯的三维宏观和半孔框架,用于高性能电化学电容储能
Zhong-Shuai Wu1, Yi Sun, Yuan-Zhi Tan
1Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Ackermannweg 10, 55128 Mainz, Germany.
Journal of the American Chemical Society
|November 15, 2012
概括
新的三维石墨烯框架 (3D-GFs) 为先进的材料提供了层次的多孔性. 这些石墨烯气凝 (GA) 能够实现高性能电化学电容器,具有卓越的能量存储能力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 基于石墨烯的材料对于储能应用至关重要.
- 层次的多孔结构提高了材料的性能.
- 为先进的多孔材料开发新型模板至关重要.
研究的目的:
- 呈现基于石墨烯的新型三维框架 (3D-GFs),具有层次的宏观和半孔结构.
- 为了证明这些3D-GF作为创建先进多孔材料的模板的实用性.
- 为了评估衍生材料的电化学性能,特别是基于石墨烯气凝的半孔碳 (GA-MC).
主要方法:
- 3D石墨烯气凝 (GA) 的热水组合.
- 在石墨烯表面形成二氧化网络以形成中极孔.
- 纳米造技术用于合成3DGA-MC和金属氧化物混合物 (GA-Co(3) O(4),GA-RuO(2)).
主要成果:
- 3D-GF显示了相互连接的巨孔和均分布的中孔 (2-3.5 nm).
- 这些材料具有高表面积和低质量密度.
- 3D GA-MC在电化学电容器中展示了出色的特定电容 (226 F g ((-1)),高速率能力和循环稳定性.
结论:
- 具有层次性多孔性的3D-GF是创建先进多孔材料的有效模板.
- 综合的中孔和巨孔结构是提高电化学性能的关键.
- 这些发现凸显了3D-GF在储能应用中的潜力.

