西安交通大学Yuge Bai课题组-- 通过微波可扩展且快速地制备多孔多层石墨烯用于超级电容器

由于其高的比表面积和用于离子存储和运输的低曲折性，多孔石墨烯已被认为是用于诸如锂离子电池和超级电容器的能量存储装置的有前途的材料。对于实际应用，需要一种可扩展的绿色制备多孔石墨烯的方法。这项工作提出了一种简单的制备多孔石墨烯的方法，该方法是简单地在空气中微波辐射原始石墨烯。与以前的可扩展方法相比，此方法显示出更高的效率，将合成时间从数小时缩短至几分钟。微波辐射诱导纳米孔形成的机理涉及微波、电子、空气中的氧气以及石墨烯缺陷区域中的碳原子之间的相互作用。孔的大小、密度和分布可以通过调整微波照射时间和氧气浓度来控制。用作混合导电剂，所制备的多孔多层石墨烯在高电流密度（8 A g^-1）时将电容保持率提高到96.25％，而在长循环（1 A g^-1和10000次循环）中则将电容保持率提高到96.48％。

Figure 1. 多孔石墨烯（HG）的制备过程

Figure 2. 石墨烯在（a）空气、（b）氧气、（c）氮气和（d）氩气氛中的微波辐射现象。

Figure 3. （a）PG和MW-HG-20的拉曼光谱。（b）G/D比的趋势。（c）PG和（d）MW-HG-20的TEM图像。

Figure 4. （a）MW-HG-1和（b）MW-HG-10的TEM图像。（c）MW-HG-1和MW-HG-10和（d）MW-HG-10和MW-HG-20的尺寸分布。

Figure 5. AC-HG超级电容器的电化学性能。

相关研究成果于2021年由西安交通大学Yuge Bai课题组，发表在Nanotechnology（https://doi.org/10.1088/1361-6528/abbfd4）上。原文：Scalable and fast fabrication of holey multilayer graphene via microwave and its application in supercapacitors。