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纳米石墨材料的氧化稳定性,“谁主沉浮”?
来源:中国石墨烯网 编辑:中国石墨烯网 时间:2013-08-29 点击:
    继Nature系列期刊ScientificReports《科学报告》刊发我校材料复合新技术国家重点实验室燃料电池课题组木士春教授在石墨烯制备方面最新研究成果之后,近期其在纳米石墨材料方面的又一重要研究成果被能源材料类顶级期刊Advanced Energy Materials《先进能源材料》以通讯形式在线发表,论文题目:Oxidation Stability ofNano-graphite Materials

    作为当前研究最广的“明星”材料之一,纳米石墨材料(Nano-graphiteMaterials),如石墨烯、碳纳米管等,凭借其卓越的性能在燃料电池、锂离子电池、超级电容器、太阳能电池、光催化等诸多热点研究领域中都有着巨大的应用前景。但纳米石墨材料的电化学稳定性一直是制约其运用的一个巨大难题,如能有效解决这一科学问题无疑将会有力促进新能源技术的快速发展。

    论文首次报道了双电层对石墨烯、碳纳米管等纳米石墨材料在电解液中稳定性的关键影响,即纳米石墨材料的稳定性与初始双电层大小成反比。深入研究表明,这是因为纳米石墨材料双电层的大小与决定材料稳定性的结构、比表面积、导电性等材料特性直接相关,是这些材料特性综合作用的结果。据此,本文提出一种依据双电层大小快速比较纳米石墨材料抗氧化性能的方法。这一研究成果在提高纳米石墨材料稳定性方面具有重要的指导作用和潜在的应用价值。在获得上述科学认识的基础上,本论文又提出了一种有效提高石墨烯材料电化学稳定性的新方法,即通过采用全氟磺酸功能聚合物修饰石墨烯以降低其双电层厚度,进而提高了石墨烯的电化学稳定性。这是一种简单且具有高度可操控性的改善石墨烯稳定性的方法。

    2011年新创刊的《先进能源材料》作为材料科学领域顶级学术期刊《先进材料》(Advanced Materials)的姊妹刊,2013年,首年影响因子已达到10.043。该工作得到了国家自然科学基金和国家973计划课题的资助。此外,本研究工作还得到了澳大利亚Adelaide大学Shizhang Qiao教授和加拿大Laval大学Freddy. Kleitz教授的积极支持,并且他们还参与了本文的讨论及论文修改工作。

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