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一些自然科学学报，或者刊名： 新型炭材料 New Carbon Materials主办： 中国科学院山西煤炭化学研究所周期： 双月出版地：山西省太原市语种： 中文;开本： 16开ISSN： 1007-8827CN： 14-1116/TQ历史沿革：现用刊名：新型炭材料曾用刊名：新型碳材料创刊时间：1985该刊被以下数据库收录：CA 化学文摘(美)(2011)SA 科学文摘(英)(2011)SCI 科学引文索引(美)(2011)JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2011)EI 工程索引(美)(2013)CSCD 中国科学引文数据库来源期刊（2013-2014年度）（含扩展版）核心期刊：中文核心期刊(2011)中文核心期刊(2008)中文核心期刊(2004)期刊荣誉：中科双效期刊Caj-cd规范获奖期刊第三届(2005)国家期刊提名奖期刊
本文要点：
提出一种纳米纤维碳连接方法，通过气泡模板法制备超轻 rGO/CNF 碳气凝胶（CAG）。
成果简介
超轻、高压缩性和超弹性的碳材料在可穿戴和柔性电子器件中有很大的应用前景，但由于碳材料的脆性，其制备仍然是一个挑战。 华南理工大学刘传富教授团队在《CHEMNANOMAT》 期刊发表名为“Enhancing the Mechanical Performance of Reduced Graphene Oxide Aerogel with Cellulose Nanofibers”的论文， 研究通过 增强纤维素纳米纤维 (CNF) 的氧化石墨烯 (GO) 液晶稳定气泡成功制备了超低密度、高机械性能的碳气凝胶 。
还原氧化石墨烯（rGO）纳米片中引入CNF后，通过焊接效应增强了rGO纳米片之间的相互作用，限制了rGO纳米片的滑移和微球之间的剥离，从而显著提高了材料的力学性能。所制备的碳气凝胶具有超高的压缩性（高达99%的应变）和弹性（在50%应变下10000次循环后90.1%的应力保持率和99.0%的高度保持率），通过各种方法制备的碳气凝胶均优于现有的气泡模板碳气凝胶和许多其它碳材料。这种结构特征导致了快速稳定的电流响应和对外部应变和压力的高灵敏度，使碳气凝胶能够检测非常小的压力和从手指弯曲到脉搏的各种人体运动。这些优点使得碳气凝胶在柔性电子器件中具有广阔的应用前景。
图文导读
图1、rGO/CNF 碳气凝胶的制备示意图（a）和 CNF 之间以及 CNF 和 GO 之间的相互作用（b）。没有 (c) 和 (d) 交叉偏振器的 GO/CNF 气泡乳液的 POM 图像。CAG (e) 的 SEM 图像。超轻 CAG 立在花瓣上的照片 (f)。
图2.GO (a) 和 CNF (b) 的 AFM 图像和相应的高度图像。GO（c 和 d）和 GO/CNF（e 和 f）的 SEM 图像显示了 CNF 在起皱的 GO 纳米片中的分布。rGO (g) 和 rGO/C-CNF (h) 的 TEM 图像揭示了 C-CNF 在 rGO 纳米片中的均匀分布。
图3.宏观可视化显示 rGO/CNF 碳气凝胶的超弹性（a）。具有不同 CNF 含量的碳气凝胶的密度（b）。AG 和 CAG-X 在 50% 应变下的应力-应变曲线 (c)。AG 和 CAG-X 在 50% 应变下经过 1000 次压缩循环后的应力保持率和高度保持率（d）。AG、CAG-5、CAG-10、CAG-20、CAG-30 和 CAG-50 (e) 的 SEM 图像。
图4、说明 AG (a) 和 CAG (b) 的可压缩性和弹性机制的示意图。CNF碳纳米纤维将rGO纳米片焊接在一起，限制了rGO纳米片的滑动，从而提高了机械强度和抗疲劳性。rGO/CNF 纳米片的有限元模拟（c）。
图5、CAG-20 具有超强的压缩性、弹性和抗疲劳性。CAG-20 在不同压缩应变下的应力-应变曲线 (a)。50% 应变下 1、1000、10000 和 20000 次循环的应力-应变曲线 (b)。极端应变为 99% 时的应力-应变曲线 (c)。90% 应变下 200 次循环的应力-应变曲线 (d)。CAG-20 压缩前的 SEM 图像（e）。CAG-20 在 50% 应变下经过 20,000 次压缩循环后的 SEM 图像 (f)。各种碳材料的应力/密度指数 (g)、应力保持率 (h) 和高度保持率 (i) 的比较。
图6.应变/应力——CAG-20 的电流响应和灵敏度。应变为 10% 至 70% (a) 时的电流强度。在 50% 应变和 1 V 的恒定电压下，1000 次循环的电流输出 (b)。0-100 Pa 时的线性灵敏度（插入：0.1-7 kPa 时的灵敏度）(c)。组装基于 CAG-20 的传感器 (d)。来自轻压 (e)、手指弯曲 (f)、肘部弯曲 (g) 和面部表情 (h) 的电流信号。脉搏信号检测（i）。
小结
综上所述，通过GO液晶的气泡模板法制备了具有低密度、高机械和传感性能的rGO/CNF碳气凝胶。碳化的 CNF 通过增强 rGO 纳米片之间的相互作用，在提高碳气凝胶的机械强度和结构稳定性方面发挥着至关重要的作用。 碳气凝胶表现出超高的压缩性和弹性，以及抗疲劳性。高机械性能和稳定的微观结构赋予碳气凝胶快速稳定的电流响应和高灵敏度。因此，它在用于检测生物信号的可穿戴设备中具有巨大的应用潜力。
链接：
文献：
一些自然科学学报，或者刊名： 新型炭材料 New Carbon Materials主办： 中国科学院山西煤炭化学研究所周期： 双月出版地：山西省太原市语种： 中文;开本： 16开ISSN： 1007-8827CN： 14-1116/TQ历史沿革：现用刊名：新型炭材料曾用刊名：新型碳材料创刊时间：1985该刊被以下数据库收录：CA 化学文摘(美)(2011)SA 科学文摘(英)(2011)SCI 科学引文索引(美)(2011)JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2011)EI 工程索引(美)(2013)CSCD 中国科学引文数据库来源期刊（2013-2014年度）（含扩展版）核心期刊：中文核心期刊(2011)中文核心期刊(2008)中文核心期刊(2004)期刊荣誉：中科双效期刊Caj-cd规范获奖期刊第三届(2005)国家期刊提名奖期刊
成果简介
具有高比表面积的多孔碳纳米片已经成为超级电容器最有希望的电极材料，但是它们的高孔体积导致相对较低的密度和较差的体积电容。 本文，苏州大学Chong Chen等研究人员 在《Carbon》期刊发表名为“Scalable synthesis of strutted nitrogen doped hierarchical porous carbon nanosheets for supercapacitors with both high gravimetric and volumetric performances”的论文， 研究通过新型的D-葡萄糖酸钙爆炸技术成功地按比例合成了支撑氮掺杂的分层多孔碳纳米片（SNPCNS），该碳纳米管具有通过支撑支撑的三维非聚集结构。
调节热解温度和时间，以及D-葡萄糖酸钙和脲甲醛树脂的质量比，以优化SNPCNS的比表面积，孔体积和电容性能。经过优化的SNPCNS具有高比表面积（539 m2g -1），表面杂原子丰富（N为8.1 at。％）和高密度（1.11 g cm -3）。因此，由SNPCNS电极组装的超级电容器具有非常高的重量/体积电容，分别为286Fg-1/317Fcm-3（在6MKOH中）和355Fg-1 / 394Fcm-3（在1 MH 2中）所以4）。重要的是，实现了重离子/体积能量密度（在离子液体中）为40.5 W h kg -1 /44.9 W h L -1（在离子液体中），优于先前报道的基于碳纳米片的对称超级电容器。这项工作为大规模和低成本生产用于能量存储的高性能多孔碳纳米片提供了新的策略。
图文导读
图1。氮掺杂分层多孔碳纳米片的合成示意图。
图2。SNPCNS-1：1-800-2h的（ab）SEM图像，（ce）TEM图像，（f）AFM图像和（gi）EDX元素映射图像。
图3。（a）XPS调查，（b）SNPCNS-1：1-800-2h的C1s，（c）N1s和（d）O1s光谱。
图4。SNPCNS材料通过热膨胀和热解转化制备过程的示意图。
图5。（a）20 mV s -1时的CV曲线，（b）1 A g -1时的GCD曲线，以及（c）SNPCNS样品在6 M KOH溶液中的体积电容。（d）在6 M KOH溶液中SNPCNS-1：1-800-2h的GCD曲线。（e）SNPCNS-1：1-800-2h在1 MH 2 SO 4和6 M KOH溶液中的奈奎斯特图。（f）SNPCNS-1：1-800-2h电极的重量/体积电容与其他报道的碳电极的比较。
图6。SNPCNS-1：1-800-2h在6 M KOH和[EMIm] NTf 2电解质中的电化学性能。
小结
总之，开发了一种D-葡萄糖酸钙爆炸技术，可以轻松而可规模地合成一种支链的氮掺杂分层多孔碳材料。 SNPCNS的高产量生产和出色的电容性能使其能够在超级电容器中进行大规模应用。
文献:
一些自然科学学报，或者刊名： 新型炭材料 New Carbon Materials主办： 中国科学院山西煤炭化学研究所周期： 双月出版地：山西省太原市语种： 中文;开本： 16开ISSN： 1007-8827CN： 14-1116/TQ历史沿革：现用刊名：新型炭材料曾用刊名：新型碳材料创刊时间：1985该刊被以下数据库收录：CA 化学文摘(美)(2011)SA 科学文摘(英)(2011)SCI 科学引文索引(美)(2011)JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2011)EI 工程索引(美)(2013)CSCD 中国科学引文数据库来源期刊（2013-2014年度）（含扩展版）核心期刊：中文核心期刊(2011)中文核心期刊(2008)中文核心期刊(2004)期刊荣誉：中科双效期刊Caj-cd规范获奖期刊第三届(2005)国家期刊提名奖期刊
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carbon是顶级期刊。
《CARBON》是国际碳材料顶级期刊，是Elsevier出版社发行的老牌权威期刊，中科院SCI一区收录杂志，主要对碳基材料及碳纳米材料等相关领域的前沿科技进展进行报道，是材料科学研究领域的顶级跨学科学术期刊，最新影响因子为8.821。
CARBON简介：
出版周期：Monthly。
出版年份：1963。
影响因子：7.41。
ISSN：0008-6223 (印刷版）。
研究领域：工程技术－材料科学：综合。
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