近日，中科院大連化物所研究員吳忠?guī)浥c包信和院士、中科院物理研究所研究員郭麗偉合作，采用高溫?zé)峤釹iC法制備出高堆疊密度、單取向陣列、直接鍵合基底的站立石墨烯，并將其應(yīng)用于高功率微型超級(jí)電容器。相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)納米》期刊上。

研究人員利用高溫?zé)峤釹iC基底方法制備出高堆疊密度、高導(dǎo)電、單一取向的站立石墨烯陣列。與傳統(tǒng)電極材料相比，該陣列直接生長(zhǎng)在導(dǎo)電SiC基底上，在電極材料與集流體之間形成較強(qiáng)的界面鍵合作用，并建立了有效的離子和電子傳輸通道。

電解液離子可沿著站立石墨烯平面無障礙快速移動(dòng)，有效縮短了電解液離子路徑，同時(shí)，電子從石墨烯平面到集流體實(shí)現(xiàn)了快速傳輸及其存儲(chǔ)。采用該陣列的微型超級(jí)電容器在凝膠和離子液體電解液中均表現(xiàn)出較高的面容量、快速的頻率響應(yīng)（9毫秒）、優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性以及超高掃描速率（200V/s）。該超級(jí)電容器功率密度達(dá)到61W/cm3，理論上可為小型化、集成化電子設(shè)備提供足夠的峰值功率。為發(fā)展強(qiáng)界面鍵合電極材料應(yīng)用于高功率超級(jí)電容器提供了新方法。