印度贾瓦哈拉尔·尼赫鲁（Jawaharlal Nehru）高级科学研究中心的研究人员报告说，使用扭曲的多层石墨烯（TMLG）来开发超快超级容量。他们的研究结果目前处于期刊的预阶段亚博网站下载材料研究公告。
学习：基于无缺陷扭曲的多层石墨烯。图片来源：ktsdesign/shutterstock.com
对越来越小的电子组件的需求
物联网是行业4.0中的关键技术。对通过Wi-Fi和蓝牙等技术进行通信的设备的需求不断增长，从而促进了微电子的整合。电池等元素在设备中占据了大量空间，因此，在电子产品领域工作的研究人员对较小，更紧凑的组件代替它们是关键的关注。
综合片上的微型摄影师是这项最近的电子研究领域的一种有前途的技术。与常规的储能组件相比，这些设备具有高能量密度和容量以及提高的循环能力。尽管对其发展的研究有所增加，但在频率较高时，这些设备的性能较差。
在微生物电容器中使用石墨烯
石墨烯是一种有趣的材料，在许多创新产品的许多行业中都广泛探索。该材料具有在下一代微型电容器中用作电极的优势性能，尤其是其高电导率和特定的表面积。
由于表面缺陷等因素，由于其高表面积和产量，氧化石墨烯和化学去角质的石墨烯已用于这些设备，因此被用于高表面积和产量，但由于表面缺陷等因素而受到阻碍。即使还原后，这些材料也比原始石墨烯少。亚博网站下载聚合和重新攻击会出现其他问题。这些材料的有效表面积下降限制了设备的可环性和稳定性，从而使其使用挑战。亚博网站下载
基于石墨烯的材料是多层石墨烯。该材料中的层间相互作用将表面积内部化。已经探索了制造多层石墨烯的多种策略，包括通过将间隔物材料纳入其结构（例如金属有机框架和碳纳米管）的结构，从而创建人为堆叠的石墨烯。亚博网站下载研究人员制造了频率响应改善和良好充电/放电速率的材料。亚博网站下载
一些研究已经使用化学蒸气沉积技术制造了3D多层石墨烯材料，这些方法创造了超快的微质量电容器。亚博网站下载但是，制造这些材料的过程涉及复杂的合成程序。亚博网站下载此外，石墨烯的电导率可能会受到损害。
由于层中的多次曲折，诱导涡轮构成增加了层间间距。这使离子更容易进入材料中的地点，而无需外国物种涌入。研究报道了涡轮质石墨烯的成功制造，但是使这些材料具有高度的结晶度，从而改善了其电化学性能，仍然具有挑战性。亚博网站下载
这项研究
在研究中，研究人员报告了高度结晶石墨烯的发展，该石墨烯没有缺陷。该材料用于在简单的过程中制造超快的微型播放器。使用的制造过程产生了带有SP的涡轮质材料3杂交碳。材料中没有掺杂杂质。
材料的扭曲结构还原了层间电子相互作用。材料中的层间间距增加，因此增加了多层石墨烯的表面积。作者产生的全稳态微电容器表现出了出色的双层电容行为。即使在极高的扫描速率和频率响应下也保留了这种行为。
来自Azom的更多信息：用电子显微镜分析薄晶体
使用扫描电子显微镜分析TMLG的表面形态。另外，在研究中使用了拉曼光谱和映射。使用光学剖面来测量材料的厚度。循环伏安法用于计算制备的设备的面积电容。计算了该设备的功率密度。
为了深入了解准备好的材料的性质，将其沉积到玻璃基板上以进行基本分类。透射电子显微镜显示出厚度不同的TMLG，并且扫描电子显微镜显示材料的顶表面是光滑的，并被皱纹干预。拉曼2D强度图表明，涡轮质性的百分比不取决于厚度。
超快TMLG超级电容器的功率密度比常规超级电容器高两个阶，这表明该材料可被认为适合于这些设备的构建。此外，功率密度比可比的高功率电解电容器高的一个阶。
总体而言，这项研究为开发超快微型电容器的开发提供了一个有趣的研究方向，用于在下一代电子设备（例如物联网）中使用的能源存储。涡轮质多层石墨烯可用于具有良好能量和功率密度和特定电容的高频滤波器电容器。
进一步阅读
Gupta，N，Mogera，U＆Kulkarni，G.U。（2022）基于无缺陷扭曲的多层石墨烯[在线，预处理]亚博网站下载材料研究公告111841 |亚博老虎机网登录ScienceDirect.com。可用网址：https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/abs/pii/s0025540822001143
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