石墨烯氣凝膠

石墨烯氣凝膠是由三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的海綿狀材料，這種新型多孔材料具有巨大的技術(shù)前景。其獨特的潛力是基于將剝落的石墨烯的納米級特性與氣凝膠材料的可調(diào)節(jié)宏觀特性相結(jié)合，包括可控的孔隙率、大表面積、靈活的機械性能和超低密度。因此，基于石墨烯的氣凝膠已在一系列技術(shù)中成功應(yīng)用，包括環(huán)境修復(fù)、結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、生物材料、電子、傳感器、能量存儲等領(lǐng)域。另外，將無機納米顆粒復(fù)合到石墨烯氣凝膠中有望在現(xiàn)有技術(shù)中大幅提高氣凝膠的性能。最近，基于石墨烯的氣凝膠復(fù)合類水滑石化合物涌現(xiàn)了許多研究，具有可觀的應(yīng)用前景。類水滑石…

一種新穎且簡便的限域膨脹法制備高取向石墨（CEG）氣凝膠 石墨烯具有非常優(yōu)秀的熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率等性能，常被用作聚合物材料的改性添加劑，用來改善聚合物的熱性能、電學(xué)性能、力學(xué)性能乃至綜合性能，從而大幅度拓展聚合物復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。然而石墨烯這類二維片層填料在聚合物基體中容易沿水平方向發(fā)生自發(fā)取向，且使填料實現(xiàn)水平取向的制備工藝比較簡便，使得制備水平方向高導(dǎo)熱復(fù)合材料比較容易，制備垂直方向高導(dǎo)熱的聚合物復(fù)合材料難度則比較高。 從現(xiàn)有的研究中可以看出，制備垂直方向高導(dǎo)熱的復(fù)合材料的難度明顯高于制備水平…

對石墨烯水凝膠進行簡單的機械壓縮獲得具有多層結(jié)構(gòu)的高EMI屏蔽性能的石墨烯氣凝膠 石墨烯氣凝膠因其重量輕，導(dǎo)電性優(yōu)異，均勻的三維（3D）微孔結(jié)構(gòu)和良好的機械強度而成為一種有前途的電磁干擾（EMI）屏蔽材料。具有高EMI屏蔽性能的石墨烯氣凝膠引起了相當(dāng)大的關(guān)注。本文，西北工業(yè)大學(xué)機電學(xué)院蔣建軍教授團隊在《ACS APPL MATER INTER》期刊發(fā)表名為“Electromagnetic Interference Shielding of Graphene Aerogel with Layere…

本文通過一種簡便的原位水熱法和冷凍干燥方法，開發(fā)制備出一種新型的碳納米管/還原型氧化石墨烯氣凝膠吸波材料。該氣凝膠具有極低的密度，并在18–26.5 GHz頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)了極強的介電損耗能力。強吸收、寬吸收頻帶，輕薄的性能使得CNT/石墨烯氣凝膠在電磁波吸收材料中具有很好的應(yīng)用前景。 近年來，由于電子行業(yè)及無線電通信技術(shù)的飛速發(fā)展，電磁輻射對人體健康和環(huán)境的影響比以往增加了很多。為了減少電磁污染，電磁波吸收材料受到越來越多的關(guān)注，這種材料可以通過它們的固有的磁性和介電損耗去衰減電磁能量將其轉(zhuǎn)化為…

隨著電子器件設(shè)備的微型化、高性能化和多功能化發(fā)展，其在使用過程中產(chǎn)生的熱量也越來越多。如何有效散熱以提高電子設(shè)備的性能、使用壽命和安全性成為亟待解決的問題之一。熱界面復(fù)合材料能夠置于電子設(shè)備和散熱器之間，減少二者間熱阻，從而實現(xiàn)高效傳熱。近年來，以高分子為基體的熱界面材料正獲得廣泛的關(guān)注和使用。 本文亮點 1. 通過雙向冷凍構(gòu)筑了片層孔壁堆疊致密且垂直取向的各向異性石墨烯氣凝膠。 2. 氣凝膠孔壁優(yōu)異的熱傳導(dǎo)能力賦予環(huán)氧樹脂復(fù)合材料極高的垂直熱導(dǎo)率，在石墨烯含量為2.30 vol.%時，垂直方向…

氣凝膠又稱為干凝膠。當(dāng)凝膠脫去大部分溶劑，使凝膠中液體含量比固體含量少得多，或凝膠的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中充滿的介質(zhì)是氣體，外表呈固體狀。作為世界最輕的固體，已入選吉尼斯世界紀(jì)錄。這種新材料密度僅為3.55千克每立方米，僅為空氣密度的2.75倍；干燥的松木密度（500千克每立方米）是它的140倍。 氣凝膠現(xiàn)在在很多領(lǐng)域都得到利用。作為隔熱材料能有效地透過太陽光，并阻止環(huán)境溫度的紅外熱輻射，成為一種理想的透明隔熱材料，在太陽能利用和建筑物節(jié)能方面已經(jīng)得到應(yīng)用。在儲能器件方面由于硅氣凝膠的納米網(wǎng)絡(luò)內(nèi)形成量子…

Nature子刊:石墨烯氣凝膠的終極光熱效應(yīng)，證明石墨烯氣凝膠的最終光熱聲（PTA）效率，取決于它們的特定熱和光學(xué)性質(zhì)，可以通過降低其質(zhì)量密度來實驗性地實現(xiàn)。 成果簡介 在無源光聲器件中產(chǎn)生，放大，混合和調(diào)制聲音而沒有諧波失真的能力將徹底改變聲學(xué)領(lǐng)域。與傳統(tǒng)揚聲器一樣，光熱聲（PTA）效應(yīng)允許將光轉(zhuǎn)換為聲音，而無需任何大量的機電移動部件和電連接。而且，PTA器件可以與標(biāo)準(zhǔn)硅互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）制造技術(shù)集成。在這里，我們證明了石墨烯氣凝膠的最終PTA效率，取決于它們的特定熱和光學(xué)性質(zhì)，…

近日，貴州大學(xué)材料與冶金學(xué)院材料物理系邵姣婧教授（通訊作者）課題組在期刊Carbon（一區(qū)，IF：7.082）上在線發(fā)表了以“Graphene Aerogel Derived by Purification-Free Graphite Oxide for High Performance Supercapacitor Electrodes”為題的學(xué)術(shù)論文，第一作者是貴州大學(xué)材料與冶金學(xué)院在職博士生唐曉寧。 石墨烯因其具有大比表面積和高電子遷移率等優(yōu)異的物理特性，是一種理想的超級電容器電極材料。由…

近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所二維材料與能源器件創(chuàng)新特區(qū)研究組研究員吳忠?guī)泩F隊發(fā)展了一種三維石墨烯/納米碳管多孔氣凝膠材料，并將其應(yīng)用于鋰硫電池的硫單質(zhì)載體和中間層一體化正極，獲得高體積能量密度和優(yōu)異循環(huán)穩(wěn)定性的鋰硫電池。相關(guān)研究成果發(fā)表在《納米能源》（Nano Energy）上。大連化物所石墨烯氣凝膠應(yīng)用于高體積比能量鋰硫電池研究獲進展鋰硫電池具有高質(zhì)量理論能量密度（2600Wh/kg）和高體積能量密度（2800Wh/L），被認(rèn)為是一種非常有應(yīng)用前景的高比能電池。但由于硫單質(zhì)存在質(zhì)量密度低（2.07g/cm3）、導(dǎo)電性差（5×10-30S/cm），以及充放電過程中活性物質(zhì)體積膨脹大（78

石墨烯是碳原子以sp2雜化方式構(gòu)建的二維蜂窩狀納米片層，因其優(yōu)異的理化性能和超大的理論比表面積，在光電、催化、傳感器、環(huán)境修復(fù)等的領(lǐng)域都展現(xiàn)出良好的應(yīng)用發(fā)展前景。石墨烯片層組裝構(gòu)建的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)氣凝膠，不但良好保持了片層的優(yōu)良特性，同時在環(huán)境修復(fù)應(yīng)用中還便于回收和循環(huán)使用，是石墨烯應(yīng)用的重要發(fā)展方向。溶膠-凝膠法是制備石墨烯氣凝膠最常用的方法，但片層凝膠化組裝過程不可避免會發(fā)生片層的面對面堆垛，最終得到的氣凝膠比表面積小，結(jié)構(gòu)較脆、易碎。目前雖有大量研究表明通過引入各式各樣修飾結(jié)構(gòu)，可抑制片層的堆垛，增強氣凝膠的機械性能等，然而如何簡單地僅通過調(diào)控納米片層自身結(jié)構(gòu)就能達到相同的目的卻很難實現(xiàn)。