中科院化学所《ACS ANM》：具有高导电性和导热性的石墨烯/萘磺酸盐复合膜，用于纳米电子设备的能量存储和热管理
1成果简介
石墨烯基复合材料的导电性和热导率低于预期，这主要是因为石墨烯在高负载下的缺陷和空间分布难以优化。本文，中国科学院化学研究所马永梅课题组在《ACS Appl. Nano Mater》期刊发表名为“Graphene/Naphthalene Sulfonate Composite Films with High Electrical and Thermal Conductivities for Energy Storage and Thermal Management in Nanoscale Electronic Devices”的论文，研究通过控制少量缺陷扁平石墨烯片的组装，实现了独立柔性石墨烯/萘磺酸盐（GN）复合薄膜的高导电性和高导热性。组装后的GN复合膜具有良好的导电性，达到1.25×105 S m–1，当膜厚度仅为25μm时，其电磁屏蔽性能高达37 dB，这与先前报道的毫米厚度石墨烯复合膜具有竞争力。
此外，GN复合膜还表现出优异的面内导热性（300 W m–1 K–1）。这种薄膜的优越性能主要是因为在高负载下，少量缺陷石墨烯可以在复合材料中形成高度定向的结构。作者认为所制备的复合薄膜在纳米电子器件的储能和热管理领域具有巨大的应用潜力。
2图文导读
方案1. (a) 均质GN溶液的制备过程和 (b) 通过LBL刮擦法制备大面积自支撑GN复合膜的示意图
图1. GN 水溶液的表征。(a) GN水溶液的大规模、均质和高质量。(b) GN 和原始 G 的拉曼光谱。拉曼光谱二维峰的放大图。(c) GN的SEM图像。(d) GN的TEM图像和HRTEM 图像。(e) GN的SAED 模式。(f) GN的AFM图像。(g) NS、G和GN的紫外-可见光谱。(h) G和GN的FTIR光谱。
图2. LBL刮削法制备的大型自支撑GN复合薄膜及其结构信息
图3. 独立式GN复合薄膜的特性
图4. 独立式 GN 复合薄膜的应用。(a) GN复合薄膜的电性能应用。具有不同角度弯曲的GN复合膜的灯泡的电流和亮度。(b) GN复合薄膜的热性能应用。环氧树脂和由GN复合膜包裹的环氧树脂的红外图像分别为正视图和俯视图。
3小结
文献：
https://doi.org/10.1021/acsanm.1c02643
南京理工大学《ACS SCE》:C2N纳米薄片共价接枝到还原氧化石墨烯上，用于高倍率钠离子电池阳极
西南大学《Batteries Supercaps》：化学耦合的Fe2O3/石墨烯水凝胶作为无粘合剂负极材料，用于稳定镍铁电池
来源：文章来自ACS ANM网站，由材料分析与应用整理编辑。
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