莱斯大学的研究人员创造了一种“无缝”石墨烯和纳米管的混合物。研究人员说,这种材料可能是用于能量存储和其他相关电子应用的最佳电极界面材料。
新的混合材料看起来像是“碳纳米管森林,它们从石墨烯片迅速上升到惊人的长度达120微米”。一块平均纵横比相同的房屋将升入太空。
这意味着该材料具有巨大的表面积,这是制造诸如储能超级电容器之类的主要因素。
杂化物是将石墨烯的二维薄片与纳米管简单地组合成无缝的三维结构。通过在两种材料中共享相邻碳原子的电子来创建无缝键。这实质上将它们融合为一种材料。
赖斯大学化学家,这项研究的首席研究员詹姆斯·图尔说:“许多人都试图将纳米管附着在金属电极上,但这种方法从来没有做得很好,因为它们在界面处有一点电子障碍。”通过在金属(在本例中为铜)上生长石墨烯,然后从石墨烯生长纳米管,纳米管与金属电极之间的电接触是欧姆性的。这意味着电子没有区别,因为它全都是一种无缝材料。
“这有效地为我们提供了非常高的表面积,每克材料超过2000平方米。赖斯的T.T.和W.F.图尔说。赵超(Chao),化学教授,机械工程和材料科学以及计算机科学教授。
研究人员称,这种材料具有杂化性质的证据是位于石墨烯成为纳米管的那点的七元环。这些环是在这种材料的理论描述中预测的。
这种组合具有广泛的潜力,可用于各种不同的储能技术。“图尔说:“我们在这项研究中看到的性能与曾经制造过的最好的碳基超级电容器一样好。“我们并不是真正的超级电容器实验室,但由于电极的质量,我们仍然能够达到最佳性能。确实很棒,而且一切都可以追溯到该独特的界面。”
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