三維碳材料組裝、摻雜及其用于能量存儲與轉(zhuǎn)換.pdf

1、新型碳納米材料一直是人們的研究熱點。新型納米碳材料有許多種，而由sp2雜化軌道碳如富勒烯，碳納米管和石墨烯為基元制備的新型納米碳更是研究的熱點。這是由于這些納米基元構(gòu)成的碳的導(dǎo)電性非常好，同時還具有許多其他的優(yōu)異特性。在對新型納米碳的制備過程中，除了組裝各類sp2基元碳，還對材料進行摻雜，引入缺陷，通過活化增加其比表面積和調(diào)控孔徑分布，最終制備的新型碳在能量存儲如超級電容器和鋰離子電池中有非常好的電化學(xué)性能。
　　我們首先通過石墨

2、烯組裝石墨紙，這一組裝是通過對氧化石墨烯膜進行退火還原實現(xiàn)的。石墨紙具有類似石墨的結(jié)構(gòu)，同時密度較低，并且其產(chǎn)量可以達到大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的要求，尺寸可達至少20×20 cm2的大小，同時厚度可以調(diào)節(jié)。石墨紙具有高碳純度，良好的熱穩(wěn)定性，優(yōu)良的導(dǎo)電性和良好的導(dǎo)熱性，并能將電能轉(zhuǎn)化為光能，即熱致發(fā)光。
　　我們進一步通過活化石墨烯制備三維碳，這一過程中涉及到以海綿為模板，并通過KOH活化最終制備三維多孔碳。同時，我們還通過活化富勒烯制備