Déanann Foireann Oileán Eolaíochta Dul Chun Cinn Nua sa Staidéar ar Chomhlachtaí Macrascópacha ar Ghaiféin Ardchriostalach

Le déanaí, rinne foireann taighdeoir Zhenyang Wang ó Institiúid Stáit Soladach, Institiúid Eolaíochta Ábhair Hefei, Acadamh Eolaíochtaí na Síne, sraith dul chun cinn maidir le fás covalent macrosóim graphene an-criostalach agus modhnú a n-iompraíocht leictreach, agus an gaolmhar. Foilsíodh torthaí taighde in Advanced Functional Materials and Chemical Engineering Journal.
Is ábhar carbóin déthoiseach é graphene a bhfuil airíonna meicniúla, leictreacha, teirmeacha agus optúla den scoth. Tá tábhacht mhór le hullmhú éifeachtach agus le tionól macrascópach de graphene dá n-iarratas ar scála mór. Faoi láthair, ní féidir le modhanna ullmhúcháin traidisiúnta macrosóim graphene, mar shampla féin-chóimeáil chéim leachtach, priontáil 3D agus modh teimpléad catalaíoch, ach nasc idirghníomhaíocht lag neamh-chomhfhiúsach idir graphene lamellae a bhaint amach, rud a fhágann go bhfuil neamhleanúnachas struchtúr criostail graphene mar phríomhfhachtóir. srian a chur ar airíonna leictreacha macrasóim graphene.
Ina fhianaise sin, d’fhorbair na taighdeoirí modh fáis comhfhiúsach ciseal-ar-ciseal le cúnamh léasair chun macrasóim graphene an-criostalach a ullmhú, agus léirigh insamhaltaí dinimic mhóilíneacha go teoiriciúil a meicníocht fáis chomhfhiúsach. Chuir an modh fáis comhfhiúsach ar chumas an ábhair struchtúr criostail leanúnach a bheith aige, agus d'éirigh sé méadú 100-ar a seoltacht traschiseal i gcomparáid le cóimeáil neamh-chomhfhiúsach. Cuidíonn an t-ábhar le réiteach na bhfadhbanna a bhaineann le cruachadh ciseal, rialáil cáilíochta criostail, bealaí iompair ian, éifeacht toirte agus saincheisteanna eile a bhíonn os comhair iarratas ar scála mór graphene, agus leagann sé an bonn d'iarratas leictreoid stórála fuinnimh graphene. Foilsíodh na torthaí taighde gaolmhar in Ábhair Ardfheidhme (Adv. Funct. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adfm.202305191).
Ina theannta sin, d'fhonn an fhadhb a réiteach maidir le seoltacht neamhleor de bharr tiúchan íseal leictreon saor in aisce i leictreoidí graphene, thug na taighdeoirí nanacháithníní copair saor-saibhir leictreon isteach sa chóras ábhar, ag cruthú banna Cu-C cobhsaí ag comhéadan Cu agus graphene. , dá bhrí sin seoltacht ultra-ard an ábhair chomhchodaigh trí instealladh leictreon a bhaint amach, agus an seoltacht a bhaint amach 0.37×107 S m-1, atá gar do íon miotail. Sroicheann an seoltacht 0.37 × 107 S m-1, atá gar do mhiotal íon agus 3000 uair níos airde ná mar a bhaineann le graiféin íon. Nochtann speictreascópacht struchtúr fíneáil ionsú X-gha (XAFS) in éineacht le insamhalta teoiric feidhme dlús (DFT) an éifeacht struchtúr interfacial ar an seoltacht, a bhfuil tábhacht mhór le haghaidh modhnú seoltacht graphene chun freastal ar iarratais éagsúla. Foilsíodh na torthaí in Chemical Engineering Journal (Chem. Eng. J., 462, 142319 (2023)).
Thacaigh Príomhchlár Taighde agus Forbartha Náisiúnta na Síne, Fondúireacht Náisiúnta Eolaíochta Nádúrtha na Síne, Tionscadal Mór Eolaíochta agus Teicneolaíochta Cúige Anhui, agus Príomhchlár Taighde agus Forbartha Cúige Anhui leis an obair thuas.