印度納米科學技術研究所（INST）的研究員開發了一種利用廢棄生物質生產高比表面石墨烯的新型制備方法，以期用于高性能儲能裝置。該小組使用生物質廢棄物作為研究標的，不僅可以解決廢物回收利用的問題，還可以產出石墨烯這樣的高附加值產品，并且將其應用于超級電容器等再生能源存儲。
制備方法
花生殼廢料制備少層石墨烯流程示意圖
將花生殼廢料用蒸餾水充分洗滌后干燥，然后用真空干燥箱去除水分后研磨。氬氣氣氛碳化后再經過苛性鉀溶劑致孔（異丙醇清洗有機殘留），氬氣氣氛加熱繼續碳化后用鹽酸洗滌，并用蒸餾水沖洗。干燥后在10%硫酸溶液中進行恒溫超聲剝離，再用異丙醇和去離子水清洗樣品雜質，最終經過離心和干燥后即得到了花生殼源的少層石墨烯。包括核桃殼等其他衍生材料的制備流程相同，通過實驗測試可對其各種性能進行對比。
據其公布資料，用于天然石墨烯的大規模生產可持續發展的技術中，研究人員參與開發的碳納米材料包括（如植物的葉，生物炭，浪費玉米殼、木耳、雞蛋、甚至頭發）。其中，他們用花生殼制備出的石墨烯比表面高達2070平米/g，還有優良的比電容。
目前，超級電容器應用的新技術正面臨著挑戰性的研究，因為超級電容器的性能取決于電極材料的機械強度、表面積、孔隙率和生產成本。單一或少層石墨烯可以提供低阻通路和短的離子擴散的通道，有望成為便攜式超級電容器的一種活性電極材料。
粉體圈 編譯
全文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41598-017-15463-w
作者：粉體圈
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