科学家开发出高度结晶的全石墨烯宏观结构

近日,中国科学院合肥物质科学研究院王振阳研究员团队开发出一种激光辅助逐层共价生长方法,制备高结晶性全石墨烯宏观结构(AGMs)。 )。

相关研究成果发表在 《先进功能材料》上。

石墨烯是一种二维碳材料,以其卓越的机械、电学、热学和光学性能而闻名。为了促进其大规模应用,在宏观水平上高效制备和组装石墨烯至关重要。

然而,液相自组装、3D打印和催化模板技术等常规方法只能实现石墨烯片之间的非共价弱相互作用,导致晶体结构的不连续性。这种限制阻碍了石墨烯宏观结构的电性能。

在这项研究中,通过层压微孔聚醚砜(PES)膜制备了具有从微观到宏观可扩展电性能的共价互连AGM。PES膜的每一叠层都完全碳化,并在空气环境下利用激光实现了无缝层间粘合。

通过分子动力学模拟,研究人员进一步揭示了AGM的共价生长机制。与非共价组装相比,这种方法的跨层电导率提高了 100 倍。

AGM 的有效性已在超级电容器电极等应用中得到证明。AGM 的共价生长技术不仅在能量存储方面具有重要意义,而且在电子、电磁屏蔽和传感器等其他领域也具有重要意义,在这些领域中,高效、高质量的宏观石墨烯制备方法至关重要。

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