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Ultraschnelle Schichtablösung von Graphit zu qualitativ hochwertigem Graphen durch Nutzung von Wechselstrom

Abstract

Um die Lücke zwischen Forschung im Labormaßstab und kommerzieller Anwendung zu schließen, ist die Massenproduktion von qualitativ hochwertigem Graphen unerlässlich. Hier wird eine skalierbare Exfolierungsstrategie beschrieben, die zur Herstellung von Graphenplättchen mit hohem Ertrag (75 %, 1–3 Schichten), geringer Defektdichte (C/O‐Verhältnis von 21.2), sehr guter Verarbeitbarkeit in Lösung und hervorragenden elektronischen Eigenschaften (Loch‐Mobilität von 430 cm2 V−1 s−1) führt. Durch die Anwendung von Wechselstrom erfolgt eine gleichzeitige Exfolierung an beiden Graphitelektroden, welche eine hohe Produktionsrate von über 20 g h−1 im Labormaßstab ermöglicht. Als Kathodenmaterial für Lithiumspeicher verfügen mit Graphen ummantelte LiFePO4‐Partikel über eine hohe Kapazität von 167 mAh g−1 bei einer C‐Rate von 1 nach 500 Zyklen.

Graphen „aus der Steckdose”: Eine einfache, kostengünstige und hocheffiziente Methode zur Exfolierung von Graphit zu qualitativ hochwertigem Graphen mittels Wechselstrom wurde entwickelt. Das Verfahren besitzt großes Potenzial, um die Kluft zwischen Laborforschung und kommerzieller Anwendung zu überbrücken.

Autoren:   Sheng Yang, Antonio Gaetano Ricciardulli, Shaohua Liu, Renhao Dong, Martin R. Lohe, Alfons Becker, Marco A. Squillaci, Paolo Samorì, Klaus Müllen, Xinliang Feng
Journal:   Angewandte Chemie
Jahrgang:   2017
Seiten:   n/a
DOI:   10.1002/ange.201702076
Erscheinungsdatum:   03.05.2017
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