由單層sp
2石墨組成的石墨烯具有出色的物理和化學(xué)特性,吸引了電子、醫(yī)學(xué)和化學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)家。在過(guò)去的二十年中,對(duì)它在綠色能源中的應(yīng)用進(jìn)行了廣泛的研究。來(lái)自不同研究的結(jié)果表明,與諸如金屬和金屬氧化物的傳統(tǒng)能源材料相比,具有不同結(jié)構(gòu)的石墨烯基產(chǎn)品(2D和3D石墨烯)可以有效地增強(qiáng)綠色能源的轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)。這篇綜述著重于石墨烯的歷史發(fā)展,石墨烯產(chǎn)品的變化以及近年來(lái)在石墨烯基綠色能源應(yīng)用中進(jìn)行的主流研究,例如燃料電池、太陽(yáng)能電池、鋰離子電池(LIBs)、超級(jí)電容器、染料-敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)和光電化學(xué)水分解電池。也討論了不同3D打印技術(shù)的石墨烯基材料及其產(chǎn)品在綠色能源中應(yīng)用的發(fā)展,以及對(duì)未來(lái)石墨烯基材料發(fā)展的預(yù)測(cè)。
Figure 1. a)干燥前(左)、超臨界干燥后(中)和環(huán)境干燥后(右)的還原GO濕凝膠的照片。插圖:GDC圓柱體(鑄件)、棱鏡(機(jī)加工)和角錐(機(jī)加工)。(b,c)GMA和(d,e)GDC在低和高放大倍數(shù)下,橫截面的SEM圖像。(f)商用石墨的高倍TEM圖像。插圖:放大圖。(g)高倍放大的GDC的TEM圖像。插圖:放大圖。(h)GDC的低倍TEM圖像。
Figure 2. (a)制造GHCs和GHC三明治的流程示意圖。(b–d)具有不同GA壁厚t(范圍從0.25到1 mm)的GHCs的光學(xué)圖像。(e–g)相應(yīng)的GHC/PDMS復(fù)合材料。h)GHC和i)GHC/PDMS復(fù)合材料的SEM圖像。
Figure 3. (a)NF和(b,c)GOA@NF在不同放大倍數(shù)下的SEM圖像。(d–f)在不同放大倍數(shù)下,制備的GA@NF的SEM圖像。
Figure 4. NGA中PtNCs的(a)HRTEM和(b)TEM圖像(插圖:尺寸分布直方圖);PtNCs@NGA的(c)SEM圖像(插圖:大塊PtNCs@NGA的照片),以及(d)放大SEM圖像。
Figure 5. (a,b)GAs和(c,d)GA/Pd NP雜種的低和高倍SEM圖像。(e)GA/Pd NP雜種的暗場(chǎng)TEM和HR-TEM圖像,插圖:GA/Pd NP雜種的SAED模式。
Figure 6.在rGO/CFP電極上,電沉積的Pd的(a)低倍和(b)高倍SEM圖像,(c)HRTEM圖像,以及(d)電沉積的Pd的電子衍射圖。
相關(guān)研究成果于2020年由香港大學(xué)D.Y.C. Leung課題組,發(fā)表在Renewable and Sustainable Energy Reviews(doi.org/10.1016/j.rser.2019.109656)上。原文:Graphene materials in green energy applications: Recent development and future perspective。