回复新材料君:未来的电子产品如果都采用这种新材料,那性能肯定会有一个质的飞跃
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近日,莱斯大学 James M. Tour 教授团队在《ACS Nano》发表论文,通过创新的闪焦耳加热法,为石墨烯性能提升带来重大突破。 石墨烯因高电导率等优异性质,在多领域潜力巨大,但实际应用常需调控其性能,传统掺杂方法却存在诸多局限。该团队引入闪焦耳加热(FJH)技术,利用电流快速加热材料至约 3000℃,使异原子供体化合物(如三聚氰胺甲醛树脂等)与预先合成的闪石墨烯混合,在毫秒至秒级内实现异原子在石墨烯晶格中的高效取代。 研究成果斐然,成功合成多种单元素及多元素取代的闪石墨烯,异原子取代量高达约 18 原子 %。拉曼光谱等表征证实异原子成功取代,改变了石墨烯结构与性能。以氮取代闪石墨烯为例,用作锂离子电池负极材料时,展现出比未取代闪石墨烯更高的锂离子扩散系数、更低电荷转移电阻,循环稳定性和倍率性能优异。 展望未来,团队将深入研究异原子组合对石墨烯性能的影响,优化合成条件提升产物质量,并积极拓展应用领域开发新型器件,持续推动石墨烯材料科学进步。