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中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室李鑫恒團隊結(jié)合電化學(xué)等技術(shù)發(fā)展了石墨烯復(fù)合材料的制備方法，分別制備出了均勻性好、結(jié)合力強的金屬氧化物、聚苯胺、磷化物石墨烯復(fù)合材料，成本低廉、環(huán)境友好、適于規(guī)模化生產(chǎn)（圖1）。

圖1. 1，2分別為三維石墨烯宏觀體材料和石墨烯復(fù)合材料；3，4分別為石墨烯納米片以及沉積在石墨烯表面的納米顆粒。

　　該制備方法有效地解決了以往方法可控性差、石墨烯疊層、納米粒子團聚、結(jié)構(gòu)易崩塌等問題。氧化錳表現(xiàn)出了良好的單分散性，石墨烯片層沒有明顯的層疊，且具有多孔性（圖2）。該方法易于制備克量級復(fù)合材料。研究人員將制備的復(fù)合材料組裝成不對稱水性超級電容器，具有柔性可折疊（圖3）、無粘涂劑、環(huán)保（水性電解質(zhì)）等優(yōu)點。組裝的超級電容器功率密度明顯地大于40Wh/Kg以上，循環(huán)2000次后仍保持初始容量的80%以上。將復(fù)合材料應(yīng)用于電催化電極材料，極大地降低了過電勢。

圖2. 復(fù)合材料實例--石墨烯-二氧化錳三維多孔復(fù)合材料。2a,b為掃描電鏡圖，2e,f為復(fù)合材料的透射電鏡圖。

圖3. 組裝的柔性超級電容器實物圖片。

　　該方法部分已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)，授權(quán)號：ZL 201610423614.X。前期研究工作發(fā)表在J.Mater.Chem A 2017，05，4629。

　　以上工作得到了國家自然科學(xué)基金面上項目、國家重點研發(fā)計劃、江蘇省自然科學(xué)基金、蘇州市重點產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金、蘭州化物所特聘人才項目、羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室的支持。