我国首次制备出单层石墨烯纳米带其作为原电池正极材料能量密度较进口产品可提升30％

近日，记者从天津大学了解到，该校封伟教授团队通过含氟自由基切割单壁碳纳米管，在世界范围内首次制备出单层石墨烯纳米带，所申请的国际专利也于近日获得授权。这是中国科学家首次通过一步法获得单层石墨烯纳米带，其作为原电池正极材料能量密度较进口产品可提升30％。
氟化碳是目前世界上理论能量密度最高的原电池固态正极材料。封伟告诉记者，西方发达国家一直将高能量氟化碳制备视为核心技术，严禁技术输出和公开交流。“目前国内广泛使用的氟化碳材料主要依赖国外进口，严重制约了我国相关领域的科学研究和产业发展。”
不过，受自身结构限制，当前国际主流的氟化碳材料也有痛点——它难以实现“能量密度高”和“功率密度高”的兼顾。2008年，封伟团队率先提出开发具有独特结构的新型氟化碳材料，以实现能量密度和功率密度的“双高”。历经十余年攻关，团队颠覆了现有的基于石墨烯六元环结构的共价型氟碳结构，在国际上率先研制出兼具高电压和高容量的结构型氟化碳材料。经实验室实测，这一新材料能量密度达到2738wh/kg，比国外同类产品高30％，达到国际领先水平。同时，它能在超大放电电流条件下稳定工作。据测算，其成本相比进口材料能大幅度降低。“这标志着我们突破了发达国家长达数十年的技术封锁。”封伟说。
目前，团队已经实现了新型氟化碳材料的稳定小批量生产。

我国首次制备出单层石墨烯纳米带 其作为原电池正极材料能量密度较进口产品可提升30％

我国首次制备出单层石墨烯纳米带其作为原电池正极材料能量密度较进口产品可提升30％