石墨烯表面的微小凹痕极大地增强了其作为超级电容器的潜力。 更好的是，它可以由二氧化碳制成。
足球比赛结果的材料科学家发明了一种新方法 吸收二氧化碳并将其转化为表面具有微孔的 3D 石墨烯。 该过程是美国化学会发表的一项新研究的重点应用材料和界面 ().
将二氧化碳转化为有用材料通常需要大量能量 输入由于其超高的稳定性。然而，材料科学教授云航 胡和他的研究小组创造了二氧化碳之间的放热反应 和钠合成3-D表面微孔石墨烯。
“3D 表面微孔石墨烯是一种全新的材料，”胡说，解释了 材料表面布满微孔并折叠成更大的中孔， 两者都增加了可用于吸附电解质离子的表面积。 “这将是一种用于储能设备的优异电极材料。”
多孔超级电容器
基本上，超级电容器材料需要存储和释放电荷。限制性 因素是离子穿过材料的速度。
3D表面微孔独特结构的超级电容特性 石墨烯使其适用于电梯、公共汽车、起重机和任何需要 快速充电/放电循环。超级电容器是一种重要的储能方式 装置并已广泛应用于混合动力汽车的再生制动系统。
当前商业化的超级电容器采用带有微孔的活性炭 提供有效的电荷积累。但电解质离子很难 扩散到或穿过活性炭的深层微孔，增加电荷 时间。
“新型 3D 表面微孔石墨烯解决了这个问题，”胡说。 “相互关联的 介孔是可以充当电解质储存库的通道，表面微孔 吸附电解质离子，而不需要将离子拉入微孔深处。”
中孔就像一个港口，电解质离子是可以停靠的船只 微孔。离子不必在航行和航行之间行进很远的距离 对接，这极大地改善了它们可以引导的充电/放电周期。作为 结果，该材料表现出 1.28 F/cm 的超高面积电容2，被认为具有出色的倍率性能以及出色的循环稳定性 对于超级电容器。
凭空而来
为了用二氧化碳合成这种材料，胡的团队将二氧化碳添加到 钠，然后将温度升高至 520 摄氏度。反应可 以热量的形式释放能量，而不需要能量输入。
在此过程中，二氧化碳不仅形成 3-D 石墨烯片，而且还挖掘 微孔。表层的微小凹痕深度仅为 0.54 纳米 石墨烯。
胡的工作由美国国家科学基金会 (NSF) 资助，并在 ACS 中详细介绍应用材料和界面文章“一种理想的电极材料，用于超级电容器的 3D 表面微孔石墨烯 具有超高面积电容”，作者：足球比赛结果研究生 Hu 功能纳米材料中心的常亮和合作者 Dario Stacchiola 在布鲁克海文国家实验室。
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