石墨烯擁有優(yōu)異的光、電、熱、機(jī)械等性能,但這些性能都是基于單片石墨烯而言的,為了真正利用石墨烯的這些優(yōu)勢(shì),必須將其組裝成宏觀材料,如一維纖維、二維薄膜、三維氣凝膠等。其中,石墨烯氣凝膠是以石墨烯為骨架的三維納米多孔固體材料,主要為真空冷凍干燥氧化石墨烯溶液而成,利用化學(xué)還原和一定高溫還原,從而形成高度還原的氧化石墨烯氣凝膠,因其低密度、高孔隙率和比表面積等優(yōu)點(diǎn),具有廣泛的應(yīng)用前景。
(1)氣凝膠多孔和較大孔徑,電解液浸潤性好,極化??;
(2)其面負(fù)載可較好調(diào)控,并對(duì)電池或者電容器倍率性能影響較??;
(3)親水與疏水性可根據(jù)高溫還原進(jìn)行調(diào)控,可適用水系或者非水系能源器件等。
可廣泛應(yīng)用于電池與電容器的正負(fù)極材料、例如鋁、鋰、鋅、鎂、鉀、鈉離子等電池正負(fù)極,并且由于其結(jié)構(gòu)加工性好,可制備高負(fù)載電極,可用做電極保護(hù)層(緩解與解決部分電池金屬枝晶問題,例如鋅枝晶、鋰枝晶等),另外由于石墨烯氣凝膠材料可以加工成任意形狀,在有機(jī)溶劑吸附、相變材料、隔熱材料、高性能傳感器、吸波材料、催化、儲(chǔ)氫等方面也有著非常誘人的應(yīng)用前景,是前途光明的多功能材
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