6月20日，国家自然科学基金委网站报道了我校冶金与环境学院周向阳教授课题组与香港理工大学Limin Zhou课题组合作在纳米多孔储能材料研究领域取得的重要进展。
 
　　纳米多孔结构的碳材料由于具有大比表面积、丰富的孔径结构以及纳米尺寸的特性，在储能领域应用潜力巨大，引起了人们的高度重视。然而，对于多孔材料在纳米尺度上，面向不同储能需求的多功能组合和调控仍是目前材料领域的一个难点问题。
 
　　在国家自然科学基金项目（批准号：51274240）的资助下，该合作团队在一维与二维纳米多孔碳材料的制备、表征及形貌结构控制的过程机理方面的研究取得了重要进展，相关研究成果分别在能源领域着名杂志《能源与环境科学》（Energy & Environmental Science）以及《纳米能源》(Nano Energy)上发表。
 
　　为了获得同时具有高石墨化度和大比表面积的碳纳米纤维，该合作团队创新性地利用纳米镍颗粒在无定形碳纤维基体中的催化石墨化原理，结合静电纺丝和化学活化技术，设计和制备了具有丰富石墨化隧道的“N-掺杂活化碳纳米纤维”（ANHTGCNs）；研究还发现，该材料作为锂离子电池负极材料时，具有高达1560 mAh/g的比容量，是目前商用石墨负极的4倍多，同时表现出优异的循环与倍率性能。下图为ANHTGCNs材料的制备过程。该研究所提出的通过控制金属颗粒的扩散路径调节无定形碳石墨化结构的方法，为具有特殊石墨化结构的一维碳纳米材料制备提供了一条全新的思路。
 
　　另外，周向阳教授课题组自2007年开始致力于高品质石墨烯的规模化制备及其在储能领域的应用研究，最近与Limin Zhou教授课题组共同开发了一种基于液相原位生长技术的防止石墨烯片层团聚新方法，该方法包括在高度分散的氧化石墨烯表面生长尺寸可控的二氧化硅保护层、后续的热处理及二氧化硅的选择性刻蚀等步骤。该方法成功克服了氧化石墨烯在还原过程中的团聚，获得了各项物理性能优良的超轻石墨烯粉体；所合成石墨烯作为锂离子电池负极材料时，表现出了优异的循环性能及倍率特性。该研究对少层石墨烯粉体的规模化低成本制备以及石墨烯的广泛应用具有重要意义。

 
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