三维石墨烯复合物和二维高分子的合成和电化学能源应用探索

编号：NMJS07376

篇名：三维石墨烯复合物和二维高分子的合成和电化学能源应用探索

作者：刘晶晶 徐宇曦

关键词： 三维石墨烯 复合材料 二维高分子 电化学能源存储与转换 柔性电极与器件

机构： 复旦大学高分子科学系 武汉大学 清华大学 加州大学洛杉矶分校

摘要： 石墨烯是具有单原子厚度的二维碳原子晶体,也是一种独特的天然二维高分子.柔性石墨烯片层可以通过三维组装形成多孔的块体材料,从而将单个微观石墨烯的特性有效的发挥到宏观材料层面,推进石墨烯的实际应用.与此同时,随着人类社会对绿色可持续性能源的不断需求,基于石墨烯开发高效的电化学能源存储与转换材料成为当前研究的重要课题.受石墨烯这一天然二维高分子结构的启发,科学家们希望从原子或分子层面进一步理性设计合成新型二维高分子,获得新的骨架联接并具有优异可加工性能的新型二维材料并探索其在能源等领域的应用,这一研究领域充满巨大挑战.本专论将系统介绍我们设计合成了一系列新型电化学活性材料并与三维石墨烯有效复合制备成三维石墨烯复合物,以及灵巧合成了几种新型骨架联接的二维高分子材料,并重点实现这两个相辅相成方向在电化学能源存储和转化方面的应用探索,为解决电化学能源需求问题提供崭新的突破口.