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科學(xué)家發(fā)表石墨烯和孔石墨烯材料的化學(xué)和應用前景研究進(jìn)展綜述文章
發(fā)表時(shí)間:2020-04-13     閱讀次數:     字體:【

近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所二維材料與能源器件研究組研究員吳忠帥和中國科學(xué)院金屬研究所、清華-伯克利深圳學(xué)院成會(huì )明合作,應邀發(fā)表題為《石墨烯孔石墨烯材料的化學(xué)和應用前景》(The Chemistry and Promising Applications of Graphene and Porous Graphene Materials)的綜述文章。

  石墨烯是我國“十三五”重點(diǎn)發(fā)展新材料之一,被列為先進(jìn)基礎材料、關(guān)鍵戰略材料和前沿新材料。由于石墨烯具有超薄二維結構和優(yōu)異的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等性質(zhì),據預測近期有可能在儲能、薄膜和涂層、復合材料等領(lǐng)域實(shí)現較大產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展。該研究團隊一直致力于高質(zhì)量石墨烯材料宏量可控制備、石墨烯宏觀(guān)體的設計與組裝,及高效電化學(xué)儲能器件(鋰離子電池、超級電容器、柔性/微型儲能)等方面的應用基礎研究,取得了一系列原創(chuàng )性研究成果。

  基于前期的研究基礎,該團隊系統綜述了石墨烯和孔石墨烯材料的化學(xué)和應用前景研究進(jìn)展。首先,該綜述詳細介紹了石墨烯的表界面化學(xué)、組裝化學(xué)和功能化學(xué),重點(diǎn)總結了不同孔石墨烯材料(包括面內造孔材料,二維層狀孔、三維組裝孔材料)的構筑方法,揭示了不同孔結構的調控機制和表面化學(xué)修飾的重要性。其次,該綜述深入討論了不同石墨烯和孔石墨烯材料在超級電容器、二次電池、電催化、海水淡化、氣體分離等重要應用中的構效關(guān)系,強調了多孔石墨烯材料具備石墨烯和多孔材料雙重優(yōu)勢。最后,該綜述簡(jiǎn)要討論了石墨烯和孔石墨烯材料所面臨的挑戰,從仿生化學(xué)、組裝化學(xué)、表界面化學(xué)等角度提出了可行性解決方案及未來(lái)的發(fā)展方向。該綜述為理解石墨烯化學(xué)、石墨烯材料的可控制備與理性構建及其重要應用提供了一定的科學(xué)指導。

  該綜述發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》(Advanced Functional Materials)上。上述工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金項目、博士后基金項目等資助。


來(lái)源: 大連化學(xué)物理研究所

 
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