【48812】合肥研讨院高结晶石墨烯微观体研讨获发展

　　石墨烯是具有优异才才能学、电学、热学和光学功用的二维碳资料。石墨烯的高效制备与微观拼装对其规划使用具有极端严重意义。

　　近期，中国科学院合肥物质科学研讨院固体物理研讨所研讨员王振洋团队在高结晶石墨烯微观体的共价成长及其电学行为调制方面获得系列发展。

　　石墨烯是具有优异才才能学、电学、热学和光学功用的二维碳资料。石墨烯的高效制备与微观拼装对其规划使用具有极端严重意义。现在，石墨烯微观体的惯例制备办法如液相自拼装、3D打印和催化模板法等，仅能完成石墨烯片层间的非共价弱相互作用衔接，导致石墨烯晶体结构的不接连，成为约束石墨烯微观体电学性质的主要因素。

　　鉴于此，研讨开发了激光辅佐的layer-by-layer共价成长办法来制备高结晶石墨烯微观体。分子动力学模仿从理论上提醒了它的共价成长机制。共价成长法使得资料具有接连的晶体结构，且与非共价拼装比较，其跨层电导率完成了100倍的提高。该资料有助于处理石墨烯规划化使用面对的层状堆垛、晶体质量调控、离子输运通道、体积效应等问题，为石墨烯的储能电极使用奠定了根底。相关研讨成果宣布在《先进功用资料》（

　　此外，未处理石墨烯电极中低自由电子浓度导致的电导率不抱负的问题，研讨将富含自由电子的铜纳米粒子引进到资料系统，在Cu与石墨烯界面形成了安稳的Cu-C键，然后经过电子注入完成了复合资料超高的导电功用，电导率到达与纯金属挨近的0.37×10

　　S m-1， 是纯石墨烯的3000倍。研讨进一步使用X射线吸收精细结构（XAFS）光谱，结合密度函数理论（DFT）模仿提醒了界面结构对电导率的影响，这对石墨烯的电导率调制以满意多种使用具有极端严重意义。相关研讨成果宣布在《化学工程杂志》（

　　）上。研讨工作得到国家要点研制方案、国家自然科学基金、安徽省科技严重专项和安徽省要点研制方案等的支撑。

　　（a）不同铜含量的石墨烯电导率；（b）不同铜含量的石墨烯载流子迁移率和载流子密度。