超级电容器

该研究也表明，石墨烯界面电容对碳结构特征-离子-溶剂分子之间的复杂相互作用高度敏感。利用单层石墨烯作为电极，通过微晶天平直接“称重”离子，开放电极表面已经呈现出与多孔碳电极例如活性炭中迥异的电荷存储机理。由于石墨烯可以被视为所有导电碳材料的基本结构单元，该类工作可望为碳基超级电容器的未来改进方案提供理论基础。

INN-PRESSME 项目旨在开发和实施可持续的开放式创新试验台（OITB），以支持欧洲公司扩大其纳米生物材料和工艺的规模。通过该项目，Gnanomat 公司将购置新的工业设备并将其整合到现有的试验工厂中，并参与超级电容器电极材料的开发。

研究人员此次使用了化学改性的石墨烯作为新型超级电容器的正极，并将其与纳米结构的金属有机框架相结合，即所谓的MOF相结合。这种混合材料具有较大的比表面积和可控的孔径，而且导电性也较高，这是其性能的决定性因素。

研究人员通过将离子与石墨烯片层进行静电吸附，并结合冰晶模板法和冷冻干燥技术，设计并制备出一种在三维互连石墨烯卷导电网络上原位生长MnO纳米颗粒的超高倍率自支撑储锂负极；通过调控氧化石墨烯浓度，实现了产物中石墨烯由一维卷状向二维片层状的转变。

“固态柔性石墨烯超级电容器快速成型及其3D打印关键技术研发”项目开发的石墨烯基超级电容器快速成型系统是基于按需喷射技术、快速冷冻和蒸发成型工艺，一次性完整打印出石墨烯基三明治结构超级电容器，具有工艺过程简单，条件温和，不需要高温高压或者有毒的还原剂，同时实现石墨烯3D空间结构和孔隙度的精确控制。

科研人员采用激光诱导加工法，将聚酰亚胺前驱体直接原位转化为石墨烯晶体膜；针对其直接用作储能电极时所面临的体积效应技术瓶颈，通过优化前驱体的分子构型和热敏感性，大幅增加了激光与聚合物薄膜的作用深度，进而实现了多孔石墨烯晶体膜的宏观厚度制备；以此作为电极构筑的超级电容器，在储能密度和循环稳定性方面得到显著的提升。

该工作系统研究了还原氧化石墨烯表面官能团的锌离子赝电容储能机制，验证了羧基和碳酰基贡献了主要的氧化还原赝电容。在此基础上，研究者通过系统优化还原氧化石墨烯的制备手段，精准调控了表面含氧官能团的结构设计，获得了同时具有高容量和循环稳定性的锌离子混合电容。同时，将锌离子混合电容器应用于可穿戴电子器件，显现出较好的机械柔韧性和广阔的应用前景。

Skeleton 首席执行官 Taavi Madiberk 表示: “实际上，我们的超级电池结合了超级电容和电池的优点:高表面积的弯曲石墨烯允许快速充放电，而一种专门开发的电池化学物质能够比纯超级电容可逆地存储更多的能量。这两种技术结合在一起，可以快速充电和放电，同时还能提高能量密度。”

石墨烯衍生物，如氧化石墨烯，因其独特的理化特性、低成本的制备过程和良好的加工性能，被广泛应用于二维材料的宏观组装。理解石墨烯衍生物的自组装、胶体和流变性质对建立石墨烯基材料的形成-结构-性能关系具有重要意义。

西安交通大学材料科学与工程学院李磊课题组针对这一问题，发展了一种高效方法制备石墨烯-碳纳米管复合材料墨汁，进而通过墨汁直写技术制备了微型超级电容器。在器件电极材料中，碳纳米管的加入可以实现对电极结构的直接调控，抑制石墨烯的堆叠团聚现象。本文详细地研究了电极中碳纳米管含量对其电化学储能性能的影响。研究发现随碳纳米管含量的增加，微型超级电容器的面容量先增加，后降低。