日前，韓國材料學(xué)家在《材料化學(xué)》上發(fā)布了石墨烯在儲(chǔ)能應(yīng)用方面的最新研究成果，引起世界各國研究學(xué)者們的關(guān)注。該文章的8位作者將霧狀氧化石墨烯噴入高溫有機(jī)溶劑中，形成適用于電極的絨球態(tài)微粒，并在文章中討論了他們霧流輔助深炸工藝的成果。
“這一簡單的霧流輔助式石墨烯分子自組裝工藝使用的是高溫有機(jī)溶劑，讓人想起油炸食品。” Pratchi Patel在美國《化學(xué)化工新聞》中具體描述了他們的成果，稱他們通過將氧化石墨烯噴入高溫溶劑制成了一種圓形類似于絨球的石墨烯微粒。他們的工藝有點(diǎn)像油炸。這一技術(shù)能夠“為制造電池和超級(jí)電容器上的電極材料提供一種簡單、通用的方法，并有可能提高蓄電設(shè)備的能效和功率密度。”
根據(jù)文章共同作者，來自韓國Yonsei大學(xué)材料科學(xué)和工程系的Sang-Hoon Park的說法，制作石墨烯泡沫和氣凝膠并不稀奇，有很多研究團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)嘗試過，但是產(chǎn)物往往因?yàn)轶w積大，形狀不規(guī)則，碳素材料密度低而不適合制造電極，。
Patel寫道，一小部分研究團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)制作出體積小的石墨烯納米球和微粒，但使用的是三維模板以及如化學(xué)氣相沉積或冷凍干燥等技術(shù)，但此次研究者們選了另外一條路。不同之處在于：其他人制作的微粒看上去像空心球狀或揉皺的紙團(tuán)，Patel說，而韓國研究小組的微粒卻像絨球，石墨烯納米片從球心向外延展。Park稱這種分布擴(kuò)大了石墨烯的表面積，同時(shí)形成的開放納米通道加快了電荷傳遞。
其他科學(xué)家怎樣評(píng)論他們的方法呢?Patel稱：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)家和納米科學(xué)家俞書宏(音譯)認(rèn)為深炸工藝是他們研究成果的重要特點(diǎn)。同其它制作三維石墨烯的方法相比，這種方法“直接、簡單并且更容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化推廣”，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是這種方法可以讓功能性納米粒子直接困于微球體中形成納米復(fù)合材料。
最后，借用《癮科技》的話，深炸工藝可能會(huì)成為移動(dòng)設(shè)備中電池性能改善的關(guān)鍵。《Extreme Tech》的Graham Templeton也對(duì)這一科技成果給予了非常高的評(píng)價(jià)——電池技術(shù)正成為高科技中最弱的一環(huán)，即使不是最弱，也是其中之一。
“當(dāng)下的電池不僅尺寸較大，儲(chǔ)能量有限，耐熱性較差，價(jià)格昂貴，而且能效低下，抑制了電子消費(fèi)品的發(fā)展，” Templeton如是說。關(guān)于石墨烯，人們已經(jīng)耳熟能詳了，“在一定程度上說，石墨烯盡管應(yīng)用難度很大，但看似所有領(lǐng)域都可以應(yīng)用，而實(shí)際應(yīng)用情況是，它除了花費(fèi)大量物理研究預(yù)算外，暫時(shí)還別無它用。”這就是韓國科學(xué)家們研究成果的貢獻(xiàn)所在。“這樣的研究突破正是石墨烯這樣的新材料發(fā)展所需要的。”
