近日，瑞典林雪平大學(xué)（LiU）的一個研究團隊利用碳化硅襯底，在石墨烯表面上介入缺陷，從而增大了材料存儲電荷的容量。研究結(jié)果發(fā)表在期刊Electrochimica Acta上。
       石墨烯作為最薄的材料物質(zhì)，由單層碳原子構(gòu)成，其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的厚度僅有一個原子的厚度，且屬性獨特。石墨烯的強度是鋼的200多倍，且柔性極好。透明度高且針對氣體和液體的防滲性好。此外，石墨烯還是優(yōu)良的電導(dǎo)體。在諸多納米材料的研究和應(yīng)用中，石墨烯都是炙手可熱的寵兒。
       “石墨烯的屬性雖然頗具吸引力，但其研究則較為困難”，瑞典林雪平大學(xué)物理化學(xué)生物系和科技部的首席研究工程師Mikhail Vagin說。對石墨烯屬性的理解難點就在于對石墨烯的“各向異性”材料屬性的理解。在碳原子層的平面和邊緣對石墨烯屬性進行測量的結(jié)果是不同的。由于石墨烯形式的多樣化，在原子層面對石墨烯進行研究也是比較困難的。而多邊緣片狀石墨烯的屬性和1平方厘米左右的薄片狀石墨烯的屬性又有所不同。        工作人員在碳化硅晶體上制備出石墨烯。首先將碳化硅加熱至2000℃，表面的硅原子開始向汽相轉(zhuǎn)化，僅剩下碳原子。由于石墨烯層的高品質(zhì)屬性及其固有的惰性，石墨烯不會輕易與周圍環(huán)境條件發(fā)生反應(yīng)；而一般的應(yīng)用研究通常采用控制性交互作用的方法使材料與周圍環(huán)境條件發(fā)生反應(yīng)，如氣體分子。為此，LiU團隊以可控方式引入表面缺陷并對其發(fā)生的現(xiàn)象進行研究，并據(jù)此理解石墨烯屬性與其結(jié)構(gòu)的相關(guān)性。
       首席工程師Mikael Syväjärvi說：碳化硅襯底的石墨烯可以比其它類型的石墨烯制備的面積更大一點；通過有控制地改變其屬性，可以定制出特定功能的材料表面，如內(nèi)置電池的傳感器。