近日，由南理工化工學(xué)院汪信教授課題組主持完成的一項(xiàng)研究成果“氧化石墨的雜化及其在能源中的應(yīng)用”獲省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，該成果將有望大幅提高能源儲(chǔ)存性能，讓“超級(jí)電池”走進(jìn)人們的生活。

智能手機(jī)給人們的生活帶來(lái)了便捷，但耗電快是一個(gè)通病;電動(dòng)汽車走俏，但續(xù)航能力和充電的便捷性不盡如人意。如今，各種便攜式電子設(shè)備的快速發(fā)展，迫切需要尋求高密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命、廉價(jià)清潔的新型儲(chǔ)能材料。眾所周知，石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，可作為耐火材料、導(dǎo)電材料、耐磨潤(rùn)滑材料、高溫冶金材料，應(yīng)用廣泛。石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體，是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，被稱為“黑金”，是“新材料之王”，被廣泛應(yīng)用在儲(chǔ)能設(shè)備上。

如何讓電池的容量更大，儲(chǔ)蓄更多的電?“該項(xiàng)目就利用了氧化石墨的高比表面積和獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)，建立了氧化石墨烯和金屬顆粒、金屬(氫)氧化物、導(dǎo)電高分子三類雜化材料的通用制備方法，擴(kuò)大了石墨烯在燃料電池、超級(jí)電容器和鋰離子電池等能源領(lǐng)域的應(yīng)用。”團(tuán)隊(duì)成員、化工學(xué)院朱俊武教授告訴記者。與此同時(shí)，課題組還設(shè)計(jì)了雙親氧化石墨烯的制備及改性方法，解決了氧化石墨烯親水不親油的問(wèn)題，并闡明了其雙親作用機(jī)理，為制備高性能石墨烯雜化材料提供了理論前提。“我們還解決了導(dǎo)電高分子材料在石墨烯片上負(fù)載不均的問(wèn)題，構(gòu)筑出高儲(chǔ)能密度石墨烯-聚苯胺雜化電極材料，為解決超級(jí)電容器能量密度偏低的問(wèn)題提供了有效途徑。”朱俊武表示，超級(jí)電池已不是想象，有望走進(jìn)千家萬(wàn)戶。