日前，中科院電工研究所馬衍偉研究團隊在石墨烯量化制備及高性能石墨烯基超級電容器方面取得重要進展，以二氧化碳為原料，采用自蔓延高溫合成技術(shù)，成功實現(xiàn)了兼具高導(dǎo)電性和高比表面積石墨烯粉體的快速、綠色、低成本制備。研究結(jié)果發(fā)表于《先進材料》。

石墨烯粉體規(guī)?；苽涞募夹g(shù)路線主要基于膨脹石墨剝離法和氧化石墨還原法，但是前者通常得到的是低比表面積的多層石墨片，而后者制備的石墨烯由于殘留的氧官能基團和結(jié)構(gòu)缺陷導(dǎo)致低導(dǎo)電性，嚴(yán)重制約石墨烯的潛在應(yīng)用。

該團隊采用二氧化碳為原料，金屬鎂粉為還原劑，納米氧化鎂為模板劑，通過鎂粉在二氧化碳?xì)夥罩凶月尤紵绞剑晒χ苽涑龈缓榭捉Y(jié)構(gòu)的石墨烯。目前所制的石墨烯電導(dǎo)率高達13000 S/m，綜合性能優(yōu)異，并在離子液體電解液中表現(xiàn)出優(yōu)越的電化學(xué)性能。基于電極材料的比電容高達244 F/g，能量密度高達136 Wh/kg，功率密度高達1000 kW/kg，循環(huán)100萬周后，容量保持率仍大于90%。該石墨烯制備方法反應(yīng)過程耗時短、成本低、易于工業(yè)化推廣，將促進石墨烯在超級電容器等儲能領(lǐng)域中的實際應(yīng)用。