石墨炔能源存儲材料方面取得系列進展
碳素材料與人類生活密切相關，而石墨炔類材料是繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后，一類全新的碳素材料。在結構上講，它是目前唯一一類通過化學法合成的，同時含有sp和sp2（分別表示兩種不同的原子軌道雜化方式）兩種雜化形式碳，并具有中國知識產權的二維平面全碳材料。從性能上看，石墨炔類材料具有大的共軛體系、寬面間距、優異的導電性、豐富的分子孔道結構以及優良的化學穩定性。上述獨特的結構特點和優異的性能優勢使得石墨炔有望廣泛應用于能源存儲領域。 近期，中國科學院青島生物能源與過程研究所新型能源碳素材料團隊與化學研究所李玉良課題組合作，將石墨炔類材料先后應用于鋰離子電池、鈉離子電池、鋰離子電容器等能源存儲器件，并對其電化學性能及儲能機制進行了詳細分析和系統研究。相關實驗結果已先后發表。 新型能源碳素材料團隊科研人員充分發揮石墨炔類材料可以通過化學法制備這一特點，嘗試采用“由下向上”雜原子化學摻雜合成策略，通過對聚合前體的化學裁減和結構修飾......閱讀全文
石墨炔能源存儲材料方面取得系列進展
碳素材料與人類生活密切相關，而石墨炔類材料是繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后，一類全新的碳素材料。在結構上講，它是目前唯一一類通過化學法合成的，同時含有sp和sp2（分別表示兩種不同的原子軌道雜化方式）兩種雜化形式碳，并具有中國知識產權的二維平面全碳材料。從性能上看，石墨炔類材料具有大的共軛體系、
青島能源所在石墨炔能源存儲與轉化研究中取得進展
可穿戴智能設備是未來科學與社會進步的重要標志之一，也是國家的重大戰略需求，其長久的續航能力依賴于高性能的柔性儲能電池。針對如何提高電極材料的柔性和容量這一科學問題，在中國科學院院士李玉良的指導下，中科院青島生物能源與過程研究所新型能源碳素材料團隊與中科院化學研究所合作，研發了一種石墨炔基分子材料
青島能源所等新型石墨炔儲能材料研究獲進展
石墨炔，是繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后，一種新的全碳納米結構材料。它是由sp和sp2雜化形成的一種新型碳的同素異形體，是由1，3-二炔鍵將苯環共軛連接形成的具有二維平面網絡結構的全碳材料，具有豐富的碳化學鍵、大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性，被譽為是最穩定的一種人工合成的二炔碳的同素異
青島能源所開發出基于石墨炔的高性能儲鈉材料
中國科學院青島生物能源與過程研究所碳基材料與能源應用研究組研究發現，通過對石墨炔碳材料進行分子設計控制炔鍵的數目，增加更多的儲鈉位點和傳輸通道，進而制備出具有更好電化學表現的儲鈉材料，其優異的比容量和超長的循環穩定性表明石墨炔類碳材料在儲能方面具有巨大的應用潛力。 由于鈉元素在全球含量豐富且廉
石墨炔雜化獲進展
燃料電池具有零污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等眾多優點，使其成為最具前景的新型能源轉化裝置之一。燃料電池的陰極氧還原反應(ORR)是一個動力學遲緩的過程，需要在催化劑的作用下才能輸出有效的電流密度。傳統的 ORR 催化劑主要為價格昂貴的鉑類材料。在燃料電池發電系統中，燃料電池電堆成本占總成本
石墨烯已經不能滿足？“奇跡材料”石墨炔誕生
據最新一期《自然·合成》報道，美國科羅拉多大學研究人員開展的一項研究，已成功合成出科學家們數十年來孜孜以求的一種新型碳——石墨炔。該成果填補了碳材料科學長期存在的空白，或為電子、光學和半導體材料研究開辟全新的途徑。 長期以來，科學家們不斷探索構建新的碳同素異形體，石墨炔正是研究的焦點之一，因為它
青島能源所在石墨炔基高效儲鈉電極材料研究中取得進展
石墨炔材料是一種唯一能通過低溫、常壓下合成，同時含有sp和sp2兩種雜化形式碳的二維平面全碳材料，是中國科學家在國際上引領的新的研究領域，具有中國知識產權。目前石墨炔已實現了樣品的快速宏量制備，及百平方厘米大面積、高質量薄膜的可控制備（圖1）。石墨炔具有大共軛體系、優異的導電性能、及優良的化學穩
石墨炔碳原子雜化類型
碳家族發展歷程 碳具有sp3、sp2和sp種雜化態，通過不同雜化態可以形成多種碳的同素異形體，如通過sp3雜化可以形成金剛石，通過sp3與sp2雜化則可以形成碳納米管、富勒烯和石墨烯等，如下圖所示。a金剛石 b石墨 c藍絲黛爾石 d、e、f足球烯g無定形碳 h碳納米管 1996年化學諾貝爾獎被授
青島能源所發現石墨炔可作為主體材料應用于鈣鈦礦電池
二維碳石墨炔（GD）是由1，3-二炔鍵將苯環共軛連接形成的具有二維平面網絡的全碳超大結構，具有豐富的碳化學鍵，大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性和半導體性能，已經廣泛應用于生物、能源、催化、信息技術、儲能等各個領域，是第一個具有我國自主知識產權的碳材料。石墨炔具有天然的帶隙，是一類本征半導
石墨炔膜材料可實現甲醇零滲透
直接甲醇燃料電池被認為是最有前途的清潔高效能源電池之一，其中，質子交換膜是影響直接甲醇燃料電池能量效率、功率密度等的核心部件。近日，香港科技大學教授趙天壽課題組發現新型二維碳納米材料石墨炔是較為理想的質子交換膜材料，具備高選擇性和高導電性，能有效阻隔甲醇燃料的滲透。相關成果發表于《自然—通訊》上
材料前沿丨石墨炔：從發現到應用
編者按：《石墨炔：從發現到應用》為國內外第一部全方位、系統地介紹石墨炔從基礎科學研究到實際應用探索的前沿著作。由我國首次發現石墨炔的專家，中國科學院院士李玉良先生及其團隊核心專家李勇軍研究員共同撰寫。內容新穎、權威，科學性和可讀性強！合成、分離新的不同維數碳同素異形體是過去二三十年研究的焦點，科學家
石墨炔作為催化劑應用研究獲進展
中科院青島生物能源與過程研究所新型能源碳素材料團隊研發了一種氮摻雜的石墨炔材料，用作氧還原反應，表現出優異的催化性能，相關工作近日發表于《應用材料與界面》。 石墨炔是一種新型碳材料，由炔鍵和苯環連接而成，具有特殊的sp雜化（一種較常見的雜化方式）碳原子，已被報道在光催化、電催化以及生物方面均表
新型的sp摻雜N原子引入石墨炔－性能表現優異
中科院過程工程研究所王丹團隊聯合中科院化學所李玉良團隊，成功在超薄石墨炔材料上引入一種新型的sp摻雜N原子，這種新型的石墨炔材料表現出非常優異的性能。該成果日前發表在《自然—化學》上。 氧還原反應（ORR）是能源儲存和轉化的基礎，在燃料電池中有著重要應用。目前，氧還原反應以鉑基催化劑的催化活性
石墨炔摻雜提升鈣鈦礦電池性能研究獲進展
作為繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后的一種新型全碳納米結構材料，石墨炔具有豐富碳化學鍵、大共軛體系及寬面間距等特性以及優良化學穩定性，被譽為“最穩定的一種人工合成二炔碳同素異形體”。石墨炔獨特的結構特性，使其與無機納米粒子、有機聚合物、染料分子等發生相互作用或鍵合，表現出獨特電子轉移增強特性，在信息技
我國利用石墨炔實現零價金屬原子催化的突破
在國家自然科學基金委員會重大項目資助下，中國科學院化學研究所石墨炔研究團隊建立了原子催化的新理念，改變了傳統的催化觀念，實現了該領域至今沒破的難題。研究成果以“Anchoring zero valence single atoms of nickel and iron on graphdiyne
新型二維柔性電極材料研制成功
從中國科學院生物能源與過程研究所獲悉，在中國科學院院士李玉良的指導下，青島能源所黃長水研究員帶領的碳基材料與能源應用研究組首次設計合成了氟取代的石墨炔二維碳材料，應用于鋰離子電池負極，顯示出優異的電化學儲能性能。相關成果已在線發表于《能源與環境科學》上。 隨著可穿戴智能設備以及可植入醫療器械
新研究！石墨炔基新型高效非金屬電催化劑
燃料電池是一種重要的新能源裝置，其中最新發展的金屬-空氣電池更是被寄予厚望。然而，金屬-空氣電池中陰極氧還原和正極氧析出反應動力學過程緩慢，需要大量的貴金屬催化劑，大大增加了電池的成本，阻礙了金屬-空氣電池的大規模商業化進程。中國科學院青島生物能源與過程研究所碳基材料與能源應用研究組，在制備高效
化學所成功合成新的碳同素異形體石墨炔
在國家自然科學基金委、科技部和中科院的資助下，中科院化學所有機固體院重點實驗室在石墨炔研究方面取得了重要突破。利用六炔基苯在銅片的催化作用下發生偶聯反應，成功地在銅片表面上通過化學方法合成了大面積碳的新的同素異形體-石墨炔（graphdiyne）薄膜。研究結果還證實石墨炔是由1，
青島能源所開發出新型二維柔性電極材料
隨著可穿戴智能設備以及可植入醫療器械的發展，具有高能量密度、功率密度以及長循環壽命的柔性電池成為近年來研究的熱點。由于特有的結構優勢，二維材料成為理想的柔性電極材料。然而，目前已知的二維電極材料往往具有致密的原子排布，這使得鋰離子在層間的傳輸遇到較大的位阻，從而導致較低的功率密度和能量密度。
中國科學家首次成功合成石墨炔－開辟碳材料研究新領域
▲大面積石墨炔薄膜▲宏量制備高純度石墨炔▲二維碳石墨炔的結構模型 石墨炔是一種新的碳同素異形體，其豐富的碳化學鍵，大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性和半導體性能一直吸引著科學家的關注。隨著富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陸續通過物理方法成功制備，如何制備石墨炔一直是科學研究的焦點。
過程工程所在sp雜化氮摻雜石墨炔的氧還原應用獲進展
燃料電池具有零污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等眾多優點，使其成為最具前景的新型能源轉化裝置之一。燃料電池的陰極氧還原反應(ORR)是一個動力學遲緩的過程，需要在催化劑的作用下才能輸出有效的電流密度。傳統的 ORR 催化劑主要為價格昂貴的鉑類材料。在燃料電池發電系統中，燃料電池電堆成本占總成本
科研人員研發出具有超高儲鋰性能的三維鍺碳炔材料
中國科學院青島生物能源與過程研究所碳基材料與能源應用研究組研究制備了一種由線性丁二炔鍵通過sp3-雜化鍺原子構成的類金剛石骨架的三維多孔材料—鍺-碳炔（Ge-CDY），并對其電子結構、帶隙及鋰存儲能力進行了深入研究。研究表明Ge-CDY具有優異的離子轉移和擴散性能，超高的理論和實驗比容量(270
我國科學家成功合成新的碳同素異形體
最近，中科院化學所有機固體院重點實驗室科研人員在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的資助下，在石墨炔研究方面取得了重要突破。研究人員利用六炔基苯在銅片的催化作用下發生偶聯反應，成功地在銅片表面上通過化學方法合成了大面積碳的新的同素異形體——石墨炔（graphdiyne）薄膜，研究結果發
石墨烯為冰城新能源產業注入動能
你見過零下五十五攝氏度還能使用的電池嗎？你見過六分鐘就能充滿電并行駛200至300公里的電動汽車嗎？這些都將在冰城成為現實。記者從4月6日舉行的“2016哈爾濱市南崗區石墨烯產業招商項目集中簽約儀式”上獲悉，北京中博鑫源科技股份有限公司攜手8家石墨烯生產及營銷企業正式進駐南崗區新材料工業園區，將
科學家制備出新型氮摻雜石墨炔－促進燃料電池商業化
?? 中科院過程工程研究所王丹團隊聯合中科院化學所李玉良團隊，成功在超薄石墨炔材料上引入一種新型的sp摻雜N原子，這種新型的石墨炔材料表現出非常優異的性能。該成果日前發表在《自然—化學》上。圖片來源于網絡氧還原反應（ORR）是能源儲存和轉化的基礎，在燃料電池中有著重要應用。目前，氧還原反應以鉑基催化
西湖大學團隊合成石墨單炔及其衍生物，能用于高性能鋰離子電池
近日，西湖大學特聘研究員段樂樂和團隊采用無金屬參與的親核交聯濕化學路徑，直接合成了石墨單炔及其衍生物，實現多達 16.5g 石墨單炔的大規模生產。 這種高效、快速、產物可擴展的合成方法，極大降低了經濟成本和時間成本，能夠滿足宏量制備碳材料的需求，預示著其在工業應用中的巨大潛力。 此外，本次研
科研人員探索納米材料石墨炔新的儲能—轉換機制
近日，中科院蘇州納米所研究員陳韋課題組與中科院化學所李玉良院士以及香港理工大學陶肖明教授等團隊合作，設計制備了一種基于石墨炔新材料的電化學驅動器，并從石墨炔材料微觀分子驅動機制的發現，到宏觀驅動器件的高能量轉換效率驅動特性，開展了全面系統的研究。相關成果已發表在《自然—通訊》雜志上。圖片來源于網
孔洞石墨烯氣凝膠有望用于低溫能源器件
石墨烯氣凝膠，經由石墨烯片層三維搭接、組裝而來的石墨烯宏觀體材料，具有三維連續多孔網絡結構，表現出高比表面積、高孔隙率、優異導電性能及電化學行為，在能源存儲、傳感、吸附、復合材料等領域有重要應用前景。然而，目前常規石墨烯氣凝膠的三維組裝以石墨烯片層間的“面-面”局部搭接方式為主，進而
孔洞石墨烯氣凝膠有望用于低溫能源器件
石墨烯氣凝膠，經由石墨烯片層三維搭接、組裝而來的石墨烯宏觀體材料，具有三維連續多孔網絡結構，表現出高比表面積、高孔隙率、優異導電性能及電化學行為，在能源存儲、傳感、吸附、復合材料等領域有重要應用前景。然而，目前常規石墨烯氣凝膠的三維組裝以石墨烯片層間的“面-面”局部搭接方式為主，進而形成具有三維
中國檢科院席廣成課題組在石墨炔傳感領域取得進展
墨炔做為一種由苯環與乙炔基共軛形成的新型全碳材料，具有獨特的電學、光學和光電子性能。與石墨烯相比，石墨炔具有更加豐富的化學鍵、天然有序的介孔結構，這使得其在儲能、催化和傳感等領域具有重要的應用價值。 最近，中國檢科院首席專家席廣成研究員帶領的課題組在石墨炔納米結構制備與傳感領域取得進展：首次報道在