p Recentemente, O grupo de pesquisa do Prof. Wang Zhenyang dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei (HFIPS) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) preparou filmes de grafeno poroso tridimensional (3D) macroscópico espesso. p Usando um feixe de elétrons de alta energia como fonte de energia e aproveitando as vantagens da alta energia cinética e características de baixa reflexão do feixe eletrônico, os pesquisadores induziram diretamente o precursor de poliimida em um filme de cristal de grafeno poroso 3D com espessura de até 0,66 mm. Resultados de pesquisas relacionadas foram publicados na revista Carbono .

p O grafeno provou ser um novo material estratégico devido às suas numerosas propriedades químicas e físicas excepcionais. A integração de uma rede de grafeno porosa dimensional (3D) pode evitar o reempilhamento de folhas de grafeno e permite fácil acesso e difusão de íons. Contudo, A síntese eficiente de filmes macroscópicos de grafeno poroso 3D de espessura ainda é um desafio.

p A alta energia instantânea de um laser pode induzir a carbonização direta da matriz contendo carbono para formar grafeno de alta qualidade cristalina. Mas a profundidade de penetração do laser na matriz contendo carbono é bastante baixa, resultando em espessura insuficiente do filme de grafeno preparado, o que limita sua aplicação em dispositivos reais. Portanto, explorar uma fonte de energia mais eficaz é um problema chave que precisa ser resolvido urgentemente para a aplicação industrial de grafeno induzido por feixe de alta energia.

p Nesta pesquisa, os pesquisadores usaram um feixe eletrônico de alta energia como uma nova fonte de energia para realizar a preparação eficiente de filmes macroscópicos de cristal de grafeno poroso em 3D no precursor de poliimida.

p Comparado com lasers, e-feixes de alta energia possuem muitas vantagens, incluindo reflexão zero, alta energia cinética, efeito de injeção, e controle de foco simples, tornando o e-beam uma melhor fonte de energia para induzir rapidamente a carbonização de precursores de poliimida para produzir grafeno.

p Hidrogênio, o oxigênio e alguns outros componentes da poliimida podem escapar rapidamente na forma de gás, resultando em uma abundante estrutura de poros 3D de grafeno.

p Este estudo mostra que a espessura do filme de grafeno induzido por feixe eletrônico (EIG) é tão alta quanto 0,66 mm, e a taxa de síntese é de 84 cm ² / min, que é significativamente maior do que o oferecido por um laser. Além disso, O EIG foi aplicado com sucesso ao campo dos eletrodos do supercapacitor, que mostra excelente capacidade de armazenamento eletroquímico.

p Com desempenho fototérmico proeminente, O EIG também pode ser aplicado ao campo de anticongelante e anticongelante fototérmico solar. As temperaturas podem ser de -40 ° C, que é considerado ultrabaixo.