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简单的新方法可能使石墨烯成为“涂料”

石墨烯可能用途广泛,但有一点不是那么好-分散在水中。现在,于默奥大学的研究人员发现了一种相对简单的方法。氧化石墨烯是材料的另一种形式,可以使水分散稳定,然后可以用作一种石墨烯涂料。

简单的新方法可能使石墨烯成为“涂料”

石墨烯可能用途广泛,但有一点不是那么好-分散在水中。现在,于默奥大学的研究人员发现了一种相对简单的方法。氧化石墨烯是材料的另一种形式,可以使水分散稳定,然后可以用作一种石墨烯涂料。

石墨烯本质上是二维碳原子薄片,以六边形图案排列。这种看似简单的材料具有一系列有用的特性–令人难以置信的轻巧,薄而柔韧,但仍然坚固。它还是电和热的极好导体,因此从电子产品到滤水器再到服装的各种事物都在出现。

理想情况下,一种将石墨烯制成正确构型的有用方法可能涉及将其分散在水中。然后可以将该溶液涂漆或喷涂到表面上,以制成例如超级电容器电极或导电涂层。

问题在于石墨烯和类似形式的碳(例如石墨和碳纳米管)具有疏水性,这意味着它们可以排斥水。可以使用苛刻的有机溶剂或机械处理使其分散,但前者有毒,后者可能会引入缺陷。

简单的新方法可能使石墨烯成为“涂料”

现在,Umeå团队发现了一种令人惊讶的简单方法来制造石墨烯分散体。秘密是使用亲水的氧化石墨烯代替。通过将氧化石墨烯与其他疏水性碳粒子(例如石墨烯,活性石墨烯,多孔碳和活性碳)结合使用,它们设法制得了稳定的石墨烯分散体。几天后,没有材料沉淀在底部。

在一项测试中,该团队添加了碳纳米管,并试图从混合物中制成超级电容器电极。他们将分散液涂在金属箔上,然后干燥并加热到200°C(392°F)。

“我们最终得到的是一种导电电极材料的薄膜,该薄膜具有相当大的表面积,良好的导电性以及在超级电容器中储电的出色性能,”该研究的通讯作者亚历山大·塔利津说。“高表面积是由(例如)活化石墨烯的微米级颗粒提供的,而纳米管和热还原的氧化石墨烯在颗粒之间提供了良好的电接触。”

研究人员说,这种新方法可以很容易地扩大规模用于工业生产。他们已经为这项技术申请了专利。

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