日前，中國科學(xué)院電工研究所馬衍偉研究團隊在石墨烯量化制備及高性能石墨烯基超級電容器方面取得了重要進(jìn)展，以二氧化碳為原料，采用自蔓延高溫合成技術(shù)，成功實(shí)現了兼具高導電性和高比表面積石墨烯粉體的快速、綠色、低成本制備。其研究結果已發(fā)表于國際期刊《先進(jìn)材料》，并申請了國家發(fā)明專(zhuān)利和PCT專(zhuān)利。

石墨烯是單獨存在的具有二維有序結構的單層石墨片。石墨烯具有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)性能和光學(xué)性質(zhì)，是目前所知強度最高的材料。石墨烯作為新型材料一直備受?chē)鴥戎匾?，但高品質(zhì)石墨烯大規模制備一直是世界性難題。石墨烯規?；苽浼夹g(shù)路線(xiàn)主要基于兩種方法即物理法和化學(xué)法，物理法-膨脹石墨剝離法和化學(xué)法-氧化石墨還原法，但是前者通常得到的是低比表面積的多層石墨片，而后者制備的石墨烯由于殘留的氧官能基團和結構缺陷導致低導電性，嚴重制約了石墨烯的潛在應用。

上述問(wèn)題，中國科學(xué)院電工研究所馬衍偉研究團隊采用二氧化碳為原料，金屬鎂粉為還原劑，納米氧化鎂為模板劑，通過(guò)鎂粉在二氧化碳氣氛中自蔓延燃燒方式，成功制備出富含介孔結構的石墨烯。

前所制的石墨烯電導率高達13000 S/m，比表面積為709 m2/g，綜合性能優(yōu)異，并在離子液體電解液中表現出優(yōu)越的電化學(xué)性能?；陔姌O材料的比電容高達244 F/g，能量密度高達136 Wh/kg，功率密度高達1000 kW/kg，循環(huán)100萬(wàn)周后，容量保持率仍大于90%。該石墨烯制備方法反應過(guò)程耗時(shí)短、環(huán)境友好、成本低、易于工業(yè)化推廣，將有力促進(jìn)石墨烯在超級電容器等儲能領(lǐng)域中的實(shí)際應用。