互联碳纳米管/石墨烯杂化物

共价键合三维网络

一种一步生长、共价键合的三维互联碳纳米管/石墨烯杂化物，用作锂离子电池负极时可显著提升电子传输和电解液浸润效率。

Zhong, Yan · Deng, Kuan · Zheng, Jie · 张婷婷 · Liu, Peng · Lv, Xingbin · 田文 · 吉俊懿

Journal of Materials Science and Technology 2023

具体参数

比容量

{'zh': '544', 'en': '544'} mAh g^–1

倍率容量

{'zh': '200', 'en': '200'} mAh g^–1

充电时间

{'zh': '113', 'en': '113'} s

技术优势

无需金属催化剂

煅烧后的天然墨鱼骨作为双功能催化剂前驱体，可同时催化碳纳米管和石墨烯的生长，省去额外金属催化剂的添加。

共价键合界面

碳纳米管和石墨烯同时生长的过程能够形成共价键合，确保稳定的层次结构和有效的质量传递。

倍率性能强

在 6.4 A g⁻¹ 的电流密度下仍可提供 200 mAh g⁻¹ 的比容量，且充电时间仅需 113 秒。

工艺易放大

一步法生长碳纳米管/石墨烯杂化物的策略简单，易于规模化放大。

应用场景

• 锂离子电池负极：用作锂电负极活性材料，提升容量与倍率性能。
• 电催化材料：利用其高导电网络和多孔结构，作为电催化剂的载体或直接作为电极材料。
• 生化传感器：借助其高比表面积和导电性，提高传感器的灵敏度和响应速度。
• 柔性储能器件：利用其三维互联结构，作为柔性储能器件中的电极材料。