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发布日期:2019年9月25日
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石墨烯离子存储机制取得进展

本报讯 近日,我校在石墨烯离子存储机制封面取得进展。朱彦武教授课题组提出,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。基于此,该课题组联合法国Patrice Simon课题组,采用电化学阻抗谱和电化学石英晶体微量天平系统联用,原位研究了离子液体(EMI-TFSI)电解质在单层石墨烯表面的动力学响应。研究发现,在石墨烯正极化区间,电荷储存受带正电的团簇类离子脱附主导;在负极化区间,石墨烯表面质量变化较小,显示表面离子重排效应。研究成果发表在10月8日的《Journal of the American Chemical Society》。该研究为进一步理解石墨烯-电解液界面结构以及石墨烯双电层储能提供了基础。

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。然而目前石墨烯基材料的性能仍远远低于预期。

 (化学与材料科学学院 科研部)