本文要点：

一种以天然石墨（NG）薄片为原料大规模制备撑柔性石墨烯薄膜（FGF）的简易方法

成果简介

水性储能装置由于在安全性，成本和离子传导性等方面的优势而被广泛考虑。然而，可用于水系统的集电器非常有限。本文，华南理工大学环境与能源学院程爽副教授团队在《Carbon》期刊发表名为“AFacileandCost-EffectiveApproachtoFabricateFlexibleGrapheneFilmsforAqueousAvailableCurrentCollectors”的论文，研究开发一种方便且具有成本效益的方法来制造可用作水性可用集电器的柔性石墨烯膜（FGF）。

首先，以天然石墨片为原料通过优化H22的比例，在室温下在极短的时间内（不到6小时）制备非常薄的石墨烯纳米片。随后通过简单的辊压技术将所获得的石墨烯纳米片成形为FGF。与市售的碳布（CC）和碳纸（CP）相比，FGF具有更好的亲水性和2.56×S/m的较高电导率，重量更轻。在碱性溶液中，负载在FGF上的商用活性炭表现出比CC或CP更好的电化学性能。此处开发的FGF制造方法高效，经济且可行，使其非常适合作为集水器使用的集水器。

图文导读

图1。GNP和FGF的制备程序示意图。

图2。（a）所得的FGF弯曲成环状，（b）重量相同的NG和GNP粉末的照片；（c）XRD图谱和（d）NG和GNP的拉曼光谱，插图c是GNP的XRD图谱。

图3。（a）低倍和（b）高倍放大的GNP的SEM图像；

（cd）具有两种典型尺寸的GNP的AFM图像；

（e）最终FGF的横截面图像和FGF的光学照片（带有水滴）（插图），反映了水的接触角；CP（f）和CC（g）的光学水接触角照片。

图4。在6MKOH中使用交流电作为活性材料并使用三种类型的薄膜作为集电器在三电极配置下测试电化学性能

小结

在目前的工作中，开发了一种简便且经济有效的方法来剥落天然片状石墨。天然片状石墨首先在很短的时间内被剥落成石墨烯纳米片，然后被压制成自支撑膜。最终优化的石墨烯薄膜具有2.56×S/m的高电导率，良好的亲水性和4.20mg/cm2的轻面积重量。在强碱性溶液中，该薄膜比集碳纸和碳布表现出更好的集电器性能。此处开发的石墨烯纳米片粉末和柔性石墨烯薄膜的制备策略具有很高的前景，有望用于大规模制造水性可用集电器。

文献：

导师介绍：

程爽副教授：华南理工大学环境与能源学院副教授。主要从事能量储存和转换相关的微纳材料的制备、电化学性质测试、原位拉曼表征，以及电子、离子输运特性研究。主要包括超级电容器和锂离子电池多孔结构电极的构建、设计、合成、测试、改性和储能机制探讨，涉及低维纳米材料的合成、原位表征、机理探讨、理论计算以及相应器件的组装测试。在Adv.Funct.Mater.、NanoLett.、NanoEnergy等期刊上发表论文20余篇，文章总被1,次。

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