托木斯克理工大学的科学家与法国里尔大学(Lille, France)的同事联合合成了一种基于还原氧化石墨烯(rGO)的新型材料，用于超级电容器和储能设备。还原氧化石墨烯改性法利用有机分子，即高价碘的衍生物，可以获得一种能存储1.7倍电能的材料。这项研究成果发表在《电化学学报》学术期刊上(IF: 6,215;Q1)。

 

超级电容器是一种用于储存和释放电荷的电化学装置。与电池不同，它们储存和释放能量的速度要快好几倍，而且不含锂。

 

超级电容器是一种由有机或无机电解质分隔两个电极的元件。电极上涂有电荷积累材料。现代科学的趋势是使用石墨烯为基础的各种材料，石墨烯是人类已知的最薄、最耐用的材料之一。TPU和里尔大学的研究人员使用了还原氧化石墨烯(rGO)，这是一种廉价且可用的材料。

 

“尽管超级电容器有潜力，但它还没有普及。为了进一步发展这一技术，杏2注册需要提高超级电容器的效率。这里的一个关键挑战是增加能源能力。

 

在这种特殊情况下，它可以通过扩大储能材料rGO的表面积来实现。我们找到了一个简单而又快速的方法。我们在温和的条件下使用了特殊的有机分子，没有使用昂贵和有毒的金属，”TPU化学和应用生物医学科学研究学院副教授兼研究主管Pavel Postnikov说。

 

还原的氧化石墨烯以粉末形式沉积在电极上。结果，电极上覆盖了数百个纳米级的物质层。这些层趋向于凝聚， 杏耀娱乐如何开户 ，换句话说，趋向于烧结。要扩大材料的表面积，就应该增加层间的间距。

 

“为此，我们用有机分子修饰还原氧化石墨烯，这导致层间间距增加。层间距的微小差异使材料的能量容量增加了1.7倍。也就是说，与原始的还原氧化石墨烯相比，1克这种新材料可以存储1.7倍的能量，”TPU化学与应用生物医学科学研究学院初级研究员、该文章的作者之一Elizaveta Sviridova解释道。

 

反应是通过碘盐形成活性芳炔来进行的。它们能在材料表面形成一层新的有机基团，杏耀yl注册这一特性点燃了科学家们的兴趣。TPU的研究人员多年来一直在研究碘盐的化学性质。

 

“改性反应只需将碘盐溶液与还原氧化石墨烯混合即可在温和条件下进行。如果我们将其与其他还原氧化石墨烯功能化方法进行比较，我们的材料能量能力提升指标最高。”Elizaveta Sviridova说。