千克级石墨烯纳米带

层间距可调

通过冷冻-碾压-毛细压缩策略快速量产，可在层间原位分散多种功能纳米材料，用于电化学能源转换与存储。

Liu, Fang · 胡毅 · 屈泽华 · Xin-Xin, Ma · 李再峰 · Zhu, Rui · 杨艳 · Wen, Bihan · Ma, Qianwen · Liu, Minjie · Zhao, Shuang · 范战西 · 曾杰 · Liu, Mingkai · Jin Zheng-Zhong · Lin, Zhiqun

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2023

具体参数

金属单原子及

{'zh': '0', 'en': '1'} D

技术优势

能千克级量产

通过快速、低成本的冷冻-碾压-毛细压缩策略，以氧化石墨烯纳米片为原料，经液氮处理并热解即可得到千克级石墨烯纳米带，突破了规模化制备瓶颈。

层间距想要多宽都行

通过调节加入的不同维度纳米填料的量，可以方便地调控石墨烯纳米带的层间距，从而适应不同尺寸功能材料的嵌入需求。

啥纳米材料都能嵌进去

杂原子、金属单原子以及 0D、1D、2D 纳米材料均可原位嵌入石墨烯纳米带基体中，形成多种功能纳米填料分散的复合材料，且保持结构稳定。

电化学性能直接能用

所得石墨烯纳米带纳米复合材料凭借优异的电子导电性、催化活性和结构稳定性，在电催化、电池和超级电容器中均表现出良好性能。

应用场景

• 单原子催化：石墨烯纳米带层间可嵌入金属单原子，作为单原子催化剂载体，提高催化活性位点分散性。
• 电化学储能：层间距可调的石墨烯纳米带可嵌入不同纳米材料，用于超级电容器电极，提升储能性能。
• 锂电池：石墨烯纳米带复合材料具备优异电子导电性和结构稳定性，可用于锂电池电极，改善循环与倍率性能。
• 电催化：层间嵌入杂原子或金属单原子后，石墨烯纳米带可作为高效电催化剂，用于能源转换反应。
• 低维纳米材料：石墨烯纳米带自身是低维纳米材料，并可作为基体分散 0D、1D、2D 纳米材料，构建多功能复合材料。