这里,首次通过密闭发泡策略和节能方法,可控制备了具有出色屏蔽能力的多孔石墨烯薄膜(PGF)。使用具有少量缺陷的优化石墨烯前驱体不仅改善了PGF的结构有序度,也提高了机械强度和电导率。同时,定向且分级的多孔框架被精确构造,使得PGF的密度较低业以及优异的折叠耐用性(即使经过数千次折叠循环也不会改变)。由于高导电性和高孔隙率的协同作用,致使PGF表现出出色的EMI屏蔽性能(SE,43.8 dB),这将归因于显著增强的分级的内部多重反射和介电损耗。该PGF的屏蔽效率高于先前报道的所有石墨烯材料。如此出色的EMI屏蔽性能及其可折叠的能力使得轻薄PGF在可折叠和可穿戴电子设备中有广泛的应用前景。
Figure1. 各种GO前驱体的结构特征说明,以及密闭发泡方法可控制备多孔石墨烯薄膜示意图。
Figure 2. GO膜和多孔石墨烯薄膜的化学结构表征:(a)10μm厚GO薄膜的XPS光谱,(b,c)各种GO膜和多孔石墨烯膜的C 1s光谱,(d)拉曼光谱比较,以及(e,f)各种GO膜和石墨烯薄膜的XRD比较。
Figure 3. SEM 图显示了200 μm厚多孔石墨烯薄膜的横截面图: (a, d, g) PPGF, (b, e, h) CPGF 和(c, f, i) LPGF。
Figure 4. (a)10μm厚的GO膜和(b)200μm厚多孔石墨烯薄膜的应力与应变曲线,(c)200μm厚LPGF的折叠和皱缩视频快照,(d)200μm厚LPGF的循环压缩性能,(e)膨胀多孔石墨烯的电导率变化情况。
Figure 5.所提出的EMI屏蔽机制。
该研究工作由中国科学院城市环境研究所Yin Wang课题组于2020年发表在J. Mater. Chem. C期刊上。原文:Highly conductive porous graphene film with excellent folding resilience for exceptional electromagnetic interference shielding。
摘自《石墨烯杂志》公众号: