最新研究成果顯示，碳管、石墨烯是有著特殊結(jié)構與性質(zhì)的一維、二維納米材料，具有優(yōu)異的各向異性的電、力、熱學特性。它們構成的3D碳納米結(jié)構具有高度穩(wěn)定的電學、電化學、力學性質(zhì)和豐富的表面功能化途徑，在仿生智能材料領域表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。然而通過氧化還原法規(guī)?；苽涞奶脊堋⑹╇姌O材料，其導電特性仍難以和金屬電極比擬，這使得材料的電化學驅(qū)動頻率響應特性無法更進一步提高。其主要原因在于，電極材料的導電性除了與碳納米材料自身的導電性有關外，更重要體現(xiàn)在復合材料中有效導電通道的構建。
近期，中科院蘇州納米所陳韋研究員課題組設計制備了石墨烯包裹銀納米顆粒的電極，并成功獲得電化學穩(wěn)定的新型離子聚合物復合電驅(qū)動器件。傳統(tǒng)銀材料盡管具有良好的導電性，也是自然界相對豐富的材料資源，但由于其電化學充放電過程中redox反應，很難作為穩(wěn)定的電化學電極材料應用。而石墨烯和碳納米管材料具有較為惰性的電化學性質(zhì)，在電化學充放電過程中具有高度的可逆特性。因此，為了既能利用銀的高電導，同時又避免發(fā)生電化學侵蝕，課題組設計制備了二維石墨烯包裹的Ag納米顆粒電極材料。研究結(jié)果如下圖顯示，納米銀復合電極在電化學充放電過程中由于石墨烯表面包覆，從而與電解質(zhì)之間隔絕形成穩(wěn)定的雙電層電容，有效地利用了銀的高度導電特性，實現(xiàn)了石墨烯包裹Ag納米顆?？筊edox電極的寬頻（0.01-10Hz）大位移穩(wěn)定電化學驅(qū)動特性。相關成果已在Adv. Mater. ( DOI: 10.1002/adma.201203655)上在線發(fā)表。
該工作得到了國家自然科學基金委、科技部以及江蘇省自然科學基金委的大力支持。
電極制備示意圖、SEM圖、電化學、電機械表征及電化學過程示意圖
