美国歇根理工大学的材料科学教授胡云行博士和他的研究团队在二氧化碳和钠之间创造了放热反应，合成了三维微孔结构石墨烯。

胡云行说：“三维微孔结构石墨烯是一种全新的材料，材料的表面被微孔斑点折叠成较大的介孔，这两者都增加了可用于吸附电解质离子的表面积。这将是一种优良的储能装置电极材料”。三维石墨烯的折叠使得与表面微孔一起工作的中孔通道增加了材料的超电容性能。

多孔的超级电容器材料

基本上，超级电容器材料需要存储和释放电荷。限制因素是离子可以通过材料快速移动。

三维微孔结构石墨烯的独特结构的超电容性能使其适用于电梯、公共汽车、起重机以及需要快速充电/放电循环的任何应用。超级电容器是重要的储能装置，已广泛用于混合动力汽车的再生制动系统。

目前商业化的超级电容器多使用活性炭，使用微孔条来提供有效的电荷积累。然而，电解质离子难以扩散到活性炭深孔或通过活性炭的深孔，增加了充电时间。

“新的3-D表面微孔石墨烯解决了这一点，”胡说。“互连的中孔可以作为电解质储存器的通道，表面微孔吸附电解质离子，而不需要将微离子深入离子。

中孔像港口，电解质离子是可以停留在微孔中的船只。离子不必在移动和对接之间通过很长距离，这大大改善了他们可以引导的充放电循环。

以温室气体为原料的工艺

为了从二氧化碳合成材料，胡氏团队向钠中加入了二氧化碳，然后将温度升至520摄氏度。反应可释放热量以作为能量，而不需要能量输入。

在此过程中，二氧化碳不仅形成3-D石墨烯片，而且还形成微孔，这些微小的凹痕在石墨烯的表面层中只有0.54纳米深。

胡先生的这项研究由美国国家科学基金会（NSF）资助，详细介绍此项研究内容的文章《An Ideal Electrode Material，3-D Surface-Microporous Grabhene for Supercapacitors with Ultrahigh Areal Capacitance》刊登在近期《ACS应用材料与接口》上。

人物介绍：胡云行博士，美国密歇根理工大学首任麦克阿瑟讲席教授，美国科学促进会会士，美国化工学会会士，英国皇家化学会会士。2014年，当选美国化学会能源与燃料分会主席。2015年，当选国际氢气能源协会储氢分会主席。是4本美国化学会系列丛书的主编，9个国际学术杂志的编委和4个国际学术杂志的客座主编。先后主持30次国际学术会议，并在国际学术会议、世界著名大学和研究中心做特邀报告100多次。

研究领域包括纳米材料、清洁能源，储氢材料、二氧化碳转化、催化、量子化学计算和太阳能源等。在国际著名学术杂志上发表学术论文160多篇，引用6000次。