石墨烯基功能材料研究獲新進展

　　如何實現在納米尺度上精細調控石墨烯基本結構單元的物理化學性質，并基于自組裝策略，實現孔隙結構高度發達且內部織構獨特的功能化石墨烯及其復合材料的可控構筑，是一個富有挑戰性的難題。

　　日前，大連理工大學教授邱介山研究小組以鎳鈷基氫氧化物納米線和2D石墨烯為前驅體，基于柯肯達爾效應的陰離子交換策略，通過精細調控固/液界面反應活性，建立了一種合成具有高活性邊緣結構的鎳鈷硫化物與石墨烯耦合的新方法，得到的復合材料作為超級電容器的電極材料，在電流密度高達50 A/g時（電容器滿充可在12秒內完成），其電容保持率仍高達96%左右（比電容為1433 F/g），明顯優于國內外相關文獻的結果。

　　以這類復合電極材料與2D多孔納米碳片構筑的水系不對稱超級電容器，其功率密度和能量密度分別高達22.1 kW/kg和43.3 Wh/kg，顯示出巨大的應用潛力；理論模擬結果表明，富含邊緣活性位的鎳鈷硫化物具有更高的電化學活性和強吸附電解液離子的能力。這一成果有望為新型電容器電極材料之設計和構筑提供新思路，也為推進高性能儲能器件的實用提供新的驅動力。