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澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)改進(jìn)石墨烯材料性能的途徑

2018-12-04 12:17:04 作者：本網(wǎng)整理來(lái)源：新華社分享至：

一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯的純度問(wèn)題可能是限制這種新材料廣泛應(yīng)用的一個(gè)障礙。減少石墨烯中的硅污染有望提升其性能表現(xiàn)，充分發(fā)揮石墨烯在工業(yè)界的應(yīng)用潛能。

石墨烯是從石墨材料中分離出來(lái)的、由一層碳原子組成的二維材料。它具有輕薄、強(qiáng)韌、導(dǎo)電和導(dǎo)熱效率高等性能，是被工業(yè)界寄予厚望的新一代材料。但石墨烯的實(shí)際表現(xiàn)卻差強(qiáng)人意，在工業(yè)界普及的速度也不夠理想。

澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)研究人員領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在英國(guó)《自然·通訊》期刊上報(bào)告說(shuō)，他們利用最先進(jìn)的掃描透射電子顯微鏡對(duì)市面上的商用級(jí)石墨烯樣品進(jìn)行了原子級(jí)別的詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)其中的硅污染程度很高，而這對(duì)石墨稀的性能表現(xiàn)有很大影響。比如，受污染的石墨烯作為電極的性能可比理論預(yù)期值低50%。

參與研究的朗赫拉·阿里·賈利利在接受采訪時(shí)說(shuō)，由于石墨烯只有一層原子，特別容易受到表面污染的影響，而硅污染讓石墨烯性能表現(xiàn)不夠穩(wěn)定，因而很難建立起一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范石墨烯的性能指標(biāo)。

進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雖然直接清除石墨烯中的硅污染難度較大，但只要清除制備石墨烯的原材料——石墨中的硅成分，就能較容易得到高純度石墨烯。研究人員利用這種方法制備出高純度石墨烯，并用它們制成大容量電池，以及靈敏度極高的濕度感應(yīng)器，證實(shí)了高純度石墨烯的優(yōu)異表現(xiàn)。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-018-07396-3

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責(zé)任編輯：韓鑫

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