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中国科大朱彦武教授:单层石墨烯储锂机制原位研究
高比表面积碳材料,例如石墨烯和多孔碳,由于其超高储锂容量作为锂离子电池负极材料备受关注,然而目前对这类碳材料上锂离子存储机制仍缺乏全面认知。中国科学技术大学朱彦武教授研究组以单层石墨烯作为研究对象,利用原位拉曼(Raman)光谱和原位傅里叶变换红外(FTIR)光谱,结合第一性原理计算,探究了石墨烯电极/电解质界面在电化学循环中的演变。该研究进一步加深了对于单层石墨烯上碳-锂相互作用的理解,解释了上…
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介电衬底长出“高”“大”石墨烯
顾长志(前排右)课题组正在进行石墨烯纳米器件加工 石墨烯以其独特的结构和性能蕴含了丰富而新奇的物理与化学性质,成为集优良力学、热学、光学和电学特性于一体的神奇材料,在信息器件与电路等领域具有广阔的应用前景,是目前信息科学发展最为迅速和活跃的研究前沿之一。 近年来,石墨烯研究已取得了一系列重要进展,新发现、新成果不断涌现,但总体来说在实用化信息器件方面仍面临很多挑战。特别是基于高质量大面积石墨烯的信…
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石墨烯掺氮扩层实现钠离子高效存储
目前,锂离子电池是性能最优异的商业电池,然而,其高昂的价格促使研究人员不断开发性能优异且成本低廉的电池技术。由于钠离子电池具有与锂离子电池相似的工作原理,并且钠资源极其丰富,钠离子电池有望成为下一代廉价高效的二次电池技术。通常,很多成功的锂离子电池电极材料设计策略可以被拓展应用于钠离子电池,尤其适用于正极材料。但是,因为钠离子与锂离子相比具有更大的离子半径和原子质量,传统的石墨(锂电负极)因其不匹…
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「柔性」高灵敏石墨烯或能使机器人触觉再取得突破
中科院重庆研究院与新加坡国立大学合作,研制了三维微纳共形石墨烯柔性力敏电极,并应用于高灵敏柔性压容式触觉传感,主要指标已超越人类触觉感知水平。 该传感器能够更好地与机器人的异形曲面进行贴合,赋予机器人以触觉功能,从而极大拓展机器人的智能化和应用领域。石墨烯材料不断取得突破,未来市场空间巨大,机构预计到2020年石墨烯的市场规模将达到230亿元左右。 智能化是机器人技术最新发展的一个重要方向,而实现…
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新型石墨烯薄膜可高效净化水
近日中美两国科研人员在新一期美国《科学》杂志上发表论文,介绍了用石墨烯等材料开发出的一种超薄、高强度薄膜,它可高效分离水中的盐离子和有机污染物,有望用于水净化、化工原料分离纯化等领域。 据介绍,像石墨烯这样只有一层原子厚的二维材料,是构建超薄纳滤膜的理想材料,但单独的石墨烯薄膜会受破裂等问题影响,因此相关研究中一直存在如何实现优异机械强度和大面积无裂缝制备的难题。 中国武汉大学袁荃团队和美国加利福…
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大连化物所二维有序介孔材料应用于微型超级电容器研究取得新进展
近日,我所二维材料与能源器件创新特区研究组(DNL21T3)吴忠帅研究员团队与上海交通大学麦亦勇教授团队合作,发展了一种通用的界面自组装策略,制备出一系列面内平行柱状的有序介孔聚合物/石墨烯复合纳米片,并将其应用于平面微型超级电容器,相关成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。 二维材料,如石墨烯,是一类具有重要应用前景的平面微型超级电容器电极材料。发展二维材料…
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刘忠范AM:给紫外LED装上垂直石墨烯纳米片“散热器”
【引言】 氮化物半导体二极管(氮化镓和氮化铝)在紫外发光二极管(LED)中具有广阔的应用前景。目前,市场上大部分紫外LED都是基于蓝宝石衬底制备的,然而由于蓝宝石衬底导热性差,导致了紫外LED在使用过程存在严重散热问题。特别是对于芯片面积大、驱动电流大的高亮度LED器件,散热问题会造成器件性能的严重下降。目前,尽管研究者采取了一些技术来试图解决散热问题,但都存在一些问题。比如,研究者通过倒装芯片封…
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Adv. Mater. | 垂直石墨烯纳米片促进紫外LED器件散热
氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)和氮化铟(InN)等Ⅲ-Ⅴ族半导体材料,因为其宽带隙的能带结构、高的击穿电压和高的电子饱和迁移率,而被广泛应用于光电器件,例如LED(Light Emitting Diode)。在LED照明器件使用过程中,发热问题不可避免,热量的产生会带来一系列问题,包括器件能耗增加、效率降低、使用寿命缩短等。尤其对大功率LED器件,高的工作电流使得散热问题尤为突出。为LED提供…
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山东石墨烯将再添助力,济宁与BGI初步达成合作共识
集微网消息(文/春夏)近日,山东济宁市高新区管委会党委委员、副主任王建华到北京石墨烯研究院(BGI)洽谈合作。随后,双方围绕济宁市与BGI合作事宜进行交流座谈并就合作意向初步达成共识。 (图片来源:北京石墨烯研究院) 北京石墨烯研究院院长刘忠范也表示, BGI愿意与济宁市政府以及当地企业合作,双方合作领域众多,合作空间巨大。 在6月5日北京石墨烯研究院与协同创新研究院的合作交流座谈会上,刘忠范院长…
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科学家研发新型油墨有望打印出柔性储能元件
据外媒报道称,近日,来自爱尔兰德雷塞尔大学和三一学院的研究人员使用一种名为MXene的高导电碳基2D材料开发出用于喷墨打印机的油墨有望打印出柔性储能元件这种墨水。从最近研究结果显示,这种墨水可以用于打印任何尺寸或形状的柔性储能元件,比如超级电容器。 据介绍,导电油墨已经被用于制作无线射频识别标签,这些标签用于高速公路收费站应答器、便携式电子产品的电路板及将车窗作为嵌入式无线电天线排列的信息技术。但…

