今年2月份，美國(guó)勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與加州大學(xué)圣克魯茲分校的科學(xué)家們首次使用超輕的石墨烯氣凝膠3D打印出超級(jí)電容。如今這支研究團(tuán)隊(duì)再接再厲，找到了一種方法，可以將3D打印的石墨烯基超級(jí)電容的性能翻倍。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的這種方法，涉及到將氣凝膠電極里的鋰離子和高氯酸鹽離子夾在石墨烯層之間，可以大大改善電極的能力。他們的研究結(jié)果被發(fā)表在6月期的《ChemNanoMat》雜志上，并作為封底推薦文章。“這是一種獨(dú)特的方法，可以大大提升我們當(dāng)前的石墨烯氣凝膠超級(jí)電容的性能?！盠LNL的工程師兼本研究論文的合著者Cheng Zhu說(shuō)：“我們已經(jīng)修改了設(shè)備，并找到了最佳配方?！?/p>

LLNL的研究人員使用一種直接墨水寫(xiě)入技術(shù)為UCSC的合作研究團(tuán)體提供3D打印的石墨烯氣凝膠電極。據(jù)了解，由于其超大的表面積和優(yōu)良的導(dǎo)電性使得石墨烯基材料越來(lái)越多地被用在超級(jí)電容器中。這種方法涉及到兩個(gè)離子插入步驟（鋰離子插入和高氯酸鹽離子插入），然后水解高氯酸鹽離子插入化合物。

“這兩步電化學(xué)過(guò)程增加了石墨烯基材料可供存儲(chǔ)電荷的表面面積，以及贗電容點(diǎn)的數(shù)量，從而進(jìn)一步增加了電荷存儲(chǔ)容量?！盠LNL材料科學(xué)家和論文和著者Fang Qian說(shuō)。據(jù)本論文的通信作者、UCSC教授Yat Li解釋稱，石墨烯氣凝膠的電容主要受到其相對(duì)較小的離子可及表面面積的限制，這是由于石墨烯薄片堆疊和聚合造成的。

Li教授稱：“這項(xiàng)研究提出了一種簡(jiǎn)易的方法，通過(guò)片狀剝落堆積的石墨烯層并功能化它們的表面來(lái)提高3D打印石墨烯氣凝膠的電容性能，而且不會(huì)損壞結(jié)構(gòu)的完整性?！盳hu說(shuō)，這一研究結(jié)果是使用氣凝膠創(chuàng)建更加復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)的下一步，可以實(shí)現(xiàn)功能更為強(qiáng)大的超級(jí)電容，這種超級(jí)電容會(huì)在某一天被用在定制化的電子產(chǎn)品中。

“將來(lái)，我認(rèn)為每個(gè)設(shè)備是將定制的，所以你需要具有各種獨(dú)特結(jié)構(gòu)或形狀的超級(jí)電容?！盳hu說(shuō)?！叭绻隳?D打印它，你就能做出任何你想要的形狀。在將來(lái)，每個(gè)人都可以設(shè)計(jì)自己的iPhone。”

來(lái)源：天工社

（本文系轉(zhuǎn)載，并不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)，如涉及版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)聯(lián)系我們以便處理）