殯櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅殯櫅重点实验室研究进展櫅武汉理工大学—哈佛大学纳米联合重点实验室在石墨烯构筑与应用.pdf

　第３期 中国材料进展 １８９ 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅殯 卷的新思路。并据此获得了以纳米线为模板，将石墨烯 櫅 殯 櫅 重点实验室研究进展 反向组装为类碳管结构的关键技术。通过实验与模拟共 殯櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅殯 同证实了石墨烯带构筑与卷曲过程，受到纳米线生长动 武汉理工大学—哈佛大学纳米联合重点 力学、纳米线曲率、石墨烯卷刚性、反应体系能量以及 反应时间的共同影响。 实验室在石墨烯构筑与应用方向取得新进展 将上述结构用于电化学储能器件电极材料，能 石墨烯由于高电导率、高柔韧性、表面官能团丰 够抑制电极材料 自团聚，为纳米线电极材料提供膨 富而广泛应用于修饰电化学储能材料。然而在合成过 胀空间，保证循环过程中电子离子双通道畅通。以 程中，石墨烯易发生自团聚，限制了其电化学性能的 基于ＶＯ 纳米线石墨烯卷作为锂离子电池的电极 ３ ７ －１ 进一步提高。如何提高石墨烯利用效率，将其有序 时，在３Ａ·ｇ 电流密度下的电导率和容量分别为 －１ －１ 化，一直是石墨烯基储能材料，乃至石墨烯应用领域 １０５６ｓ·ｍ 和１６２ｍＡ·ｈ·ｇ ，分别是单纯ＶＯ 纳 ３ ７ 的挑战性难题。武汉理工大学—哈佛大学纳米联合重 米线的２７倍和４５倍。以基于ＭｎＯ 纳米线石墨烯卷 ２ 点实验室麦立强教授课题组提出以纳米线为模板，利用 －１ 作为超级电容器电极材料时，在 １Ａ·ｇ 的电流密度 纳米线表面氧原子与石墨烯表面含氧官能团成键能低的 －１ 下的电容为３１７Ｆ·ｇ ，是同条件下 ＭｎＯ 纳米线的 ２ 特点，诱导石墨烯自组装成为石墨烯带；为进一步降低 １５倍。相关成果发表在《ＪＡｍＣｈｅｍＳｏｃ》（２０１３， 体系能量，石墨烯以纳米线为模板卷曲成石墨烯半中空 １３５，１８１７６）上。 　　 图１　ＶＯ 石墨烯半中空双连续一维纳米结构的电子和离子双通道示意图（ａ），ＶＯ 石墨烯半中空双连续一维 ３ ７ ３ ７ 纳米材料形貌结构图（ｂ），石墨烯包裹ＶＯ 纳米线过程能量变化分子动力学模拟图（ｃ），ＶＯ 纳米线／石 ３ ７ ３ ７ 墨烯半中空卷