石墨烯构象转变(弯曲、折叠、卷曲等)是构筑各种新颖石墨烯基材料的基础,如何操纵构象转变是成功构筑的关键。相关报道多是理论模拟,实验研究仍处于探索阶段。本课题提出一种利用金属引发石墨烯构象转变的新理念,拟通过高温下金属熔并带动石墨烯卷曲,实现一系列不同形貌和结构的石墨烯包覆金属晶的大量制备,探讨金属类型、石墨烯结构(层数、形状、尺寸等)及合成工艺参数(温度、时间、配比、气氛等)对产物形态、结构的影响,考察石墨烯的构象转变机制和包覆结构的形成机理。在此基础上开展包覆结构转化研究一方面通过去除金属制备石墨烯组装体;另一方面借助纳米Kirkendall效应实现石墨烯基金属氧化物空心结构的可控制备,并考察转化产物在储能方面的初步应用研究。这不仅提供了一种非催化法大量制备石墨烯包覆金属晶的通用新途径,拓宽石墨烯的研究领域和应用范围,而且将有助于加深对金属和石墨烯界面交互行为的认识。
英文主题词Graphene;Conformational Transformation;Metal Nanocrystal;Interfacial Interaction;Lithium-Ion Batteries