界面自组装构筑二维有序介孔聚合物/石墨烯复合材料

陈立桅

中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，江苏 苏州 215123

二维有序介孔聚合物/石墨烯纳米片的制备示意图。

自2004年石墨烯发现以来，以其为代表的二维纳米材料得到了快速发展1,2。由于它们具有优异的电学、光学、力学、热学和化学性能，有望在高性能电子器件、能源存储(如电池、超级电容器)等领域得到广泛应用3。然而，由于片层间范德华力的存在，导致二维纳米片容易堆叠，比表面积和活性位点大大降低。而原位生长活性组分于二维材料表面来制备三明治结构的复合纳米片，可以抑制片层的堆叠，并大大提高材料的性能4。同时，引入介孔不仅可以增加材料的比表面积，缓冲电极的体积膨胀，而且能够提高电解液离子的扩散和器件的电化学性能5。因此，发展二维有序介孔复合纳米材料能够集成二维材料与介孔材料各自的优点，克服它们的缺陷，将其应用于微型超级电容器，可以减小离子传输曲折度，提高超级电容器的功率密度；并且能够增加电荷存储，提高超级电容器的能量密度。但是，目前已有报道的均为面内球形孔结构的二维介孔纳米材料6-8，而更有利于电解质离子传输的具有面内平行柱状孔的有序介孔纳米片的可控制备仍面临着巨大的挑战。

最近，上海交通大学麦亦勇教授课题组和中国科学院大连化学物理研究所吴忠帅研究员课题组合作，发展了一种普适的界面自组装策略，制备出多种具有面……