一種高強度、自支撐、超薄透明的石墨烯薄膜

一種高強度、自支撐、超薄透明的石墨烯薄膜

合肥工業大學科研團隊制備出一種高強度、自支撐、超薄透明的石墨烯薄膜，并將其組裝為全固態柔性超級電容器，為下一代柔性電子器件的研發開辟了新路徑。相關成果4月12日發表在《化學》期刊上。


該校教授從懷萍科研團隊與中國科技大學、南京大學等合作，通過單分子原子力顯微鏡測量手段，在11種不同有機分子中發現了與氧化石墨烯之間的作用力最強的分子——三聚氰胺。通過在氧化石墨烯納米片層間引入三聚氰胺分子，相鄰兩層納米片的有效接觸大幅增加，使薄膜內部氧化石墨烯片層間的相互作用顯著增強，制備出具有優異機械強度的氧化石墨烯薄膜。

一種高強度、自支撐、超薄透明的石墨烯薄膜

據介紹，該薄膜由兩層氧化石墨烯單層膜組成，厚度僅為22納米，無需輔助材料即可實現自支撐，并可通過增減單層膜層數實現厚度和性能的可控調節。同時，該薄膜橫向尺寸達厘米級，具備可裁剪性和優異的拉伸性，且對強酸強堿高度兼容。


實驗表明，該薄膜在可見光550納米處透光率高達84.6%，經過原位還原后仍保持優異的機械和光學性能。石墨烯薄膜電阻僅有420方阻。由該薄膜組裝成的全固態柔性超級電容器具有較高的體積電容值、良好的電機械穩定性。在循環充放電7500圈后，該薄膜電容值保留高達91.4%。

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