石墨烯理論上可具有550 F/g的比容量，作為超級電容器電極材料備受關注。然而目前石墨烯基材料的性能仍遠遠低于預期。一方面，石墨烯的量子電容已被證明在雙電層電容的建立中起著關鍵作用；另一方面，界面電化學是決定超級電容器儲能性能的關鍵因素，涉及到離子在電極孔道內的傳輸擴散、離子在碳表面的吸/脫附等過程。石墨烯-電解液界面動態電荷分離機制仍然未得到良好解決，阻礙了高性能二維或三維石墨烯電極的進一步發展。
石英微晶天平用于原位電化學檢測示意圖（左），觀測到的石墨烯表面離子響應（右）
近日，中國科學技術大學朱彥武課題組提出，低缺陷含量的單層石墨烯可為從理解極化作用下石墨烯界面離子吸附/相互作用提供了一個優良模版：既消除了孔道離子受限效應，又不受大多數多孔碳材料中孔隙或缺陷的影響（National Science Review, 2019； https://academic.oup.com/nsr/advance -article /doi/10.1093/nsr/ nwz140/5569389）。基于此，該課題組聯合法國Patrice Simon課題組，采用電化學阻抗譜和電化學石英晶體微量天平系統聯用，原位研究了離子液體（EMI-TFSI）電解質在單層石墨烯表面的動力學響應。研究發現，在石墨烯正極化區間，電荷儲存受帶正電的團簇類離子脫附主導；在負極化區間，石墨烯表面質量變化較小，顯示表面離子重排效應。隨著施加電勢的增加，兩種類型的界面響應主導著雙電層的變化，導致雙電層電容增加。該研究為進一步理解石墨烯-電解液界面結構以及石墨烯雙電層儲能提供了基礎。
研究成果以“Charge Storage Mechanisms of Single Layer Graphene in Ionic Liquid”為題發表在雜志《Journal of the American Chemical Society》。該研究工作得到了自然科學基金基金委、the Agence Nationale de la Recherche、國家留學基金（CSC）項目的支持。
近日，國際電工委員會納米電工產品與系統技術委員會（IEC/TC113）正式發布國際標準IECTS62607-6-23:2025Nanomanufacturing-Keycontrolcharacter......
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近日，中國科學技術大學（中國科大）合肥微尺度物質科學國家研究中心集成影像中心、生命科學與醫學部無膜細胞器與細胞動力學教育部重點實驗室、中國科學院深圳先進技術研究院（深圳先進院）腦信息中心畢國強/劉北明......
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中國科學技術大學教授傅堯、副教授陸熹團隊與教授李震宇團隊合作，通過調控催化劑的電子和立體效應，顯著提升了金屬氫化物加成烯烴的立體選擇性，解決了多取代環烷烴立體異構體精準合成的難題。8月5日，研究成果發......
富勒烯（C60）因獨特的光電、催化和潤滑性能而備受關注。但是，C60在強相互作用的金屬表面難以形成有序的聚合物結構。因此，如何捕捉到C60聚合過程中的關鍵中間體并實現可控轉化是材料合成領域的挑戰。近日......
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智能膜與主動分離技術是膜研究的新興領域，能夠在外界刺激下實現分離性能的可逆調控。近日，清華大學深圳國際研究生院副教授蘇陽、山東理工大學副教授趙金平、大連理工大學副教授張寧等合作發現，將氧化石墨烯和石墨......
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