Аннотация:Лазерно-индуцированным графеном (ЛИГ) называется углеродный материал, полученный
лазерным пиролизом углеродосодержащего прекурсора. ЛИГ представляет собой губчатую
высокопористую электропроводящую пленочную структуру, состоящую из нанокристаллитов графита с хаотично расположенными слоями графена.
В докладе представлены результаты исследований влияния мощности и скорости построчного сканирования пучка непрерывного углекислотного лазера по поверхности полиимидной пленки на формирование пленочной структуры ЛИГ и его электроемкость [1]. При диаметре лазерного пучка около 120 мкм скорость сканирования варьировалась в диапазоне 10 – 400 мм/с. Измерения электроемкости ЛИГ производились в одномольном
водном растворе H2SO4 по двухэлектродной схеме. Установлено, что для каждой
фиксированной скорости существует оптимальная мощность, при которой удельная электроемкость принимает максимальное значение Ca,max. Найдено, что при скорости сканирования 10 мм/с Ca,max = 74.5 мФ/см2, что примерно в 27 раз больше Ca,max , полученной при скорости сканирования 400 мм/с.
Показано, что причинами увеличения электроемкости при уменьшении скорости
сканирования лазерного пучка являются увеличение удельной поверхности ЛИГ, увеличение его плотности, а так же увеличение концентрации атомов азота в структуре
синтезированного материала.
В докладе обсуждаются эти и другие свойства ЛИГ, сформированного на поверхности полиимидной пленки при различных режимах лазерного синтеза. Полученные результаты могут быть использованы для изготовления электродов микросуперконденсаторов, обладающих повышенной электрической емкостью.
Исследования выполнены в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ (тема № гос. регистрации 1022040600237-3-1.3.2).