美國歇根理工大學的材料科學教授胡云行博士和他的研究團隊在二氧化碳和鈉之間創造了放熱反應，合成了三維微孔結構石墨烯。

胡云行說：“三維微孔結構石墨烯是一種全新的材料，材料的表面被微孔斑點折疊成較大的介孔，這兩者都增加了可用于吸附電解質離子的表面積。這將是一種優良的儲能裝置電極材料”。三維石墨烯的折疊使得與表面微孔一起工作的中孔通道增加了材料的超電容性能。

多孔的超級電容器材料

基本上，超級電容器材料需要存儲和釋放電荷。限制因素是離子可以通過材料快速移動。

三維微孔結構石墨烯的獨特結構的超電容性能使其適用于電梯、公共汽車、起重機以及需要快速充電/放電循環的任何應用。超級電容器是重要的儲能裝置，已廣泛用于混合動力汽車的再生制動系統。

目前商業化的超級電容器多使用活性炭，使用微孔條來提供有效的電荷積累。然而，電解質離子難以擴散到活性炭深孔或通過活性炭的深孔，增加了充電時間。

“新的3-D表面微孔石墨烯解決了這一點，”胡說。“互連的中孔可以作為電解質儲存器的通道，表面微孔吸附電解質離子，而不需要將微離子深入離子。

中孔像港口，電解質離子是可以停留在微孔中的船只。離子不必在移動和對接之間通過很長距離，這大大改善了他們可以引導的充放電循環。

以溫室氣體為原料的工藝

為了從二氧化碳合成材料，胡氏團隊向鈉中加入了二氧化碳，然后將溫度升至520攝氏度。反應可釋放熱量以作為能量，而不需要能量輸入。

在此過程中，二氧化碳不僅形成3-D石墨烯片，而且還形成微孔，這些微小的凹痕在石墨烯的表面層中只有0.54納米深。

胡先生的這項研究由美國國家科學基金會（NSF）資助，詳細介紹此項研究內容的文章《An Ideal Electrode Material，3-D Surface-Microporous Grabhene for Supercapacitors with Ultrahigh Areal Capacitance》刊登在近期《ACS應用材料與接口》上。

人物介紹：胡云行博士，美國密歇根理工大學首任麥克阿瑟講席教授，美國科學促進會會士，美國化工學會會士，英國皇家化學會會士。2014年，當選美國化學會能源與燃料分會主席。2015年，當選國際氫氣能源協會儲氫分會主席。是4本美國化學會系列叢書的主編，9個國際學術雜志的編委和4個國際學術雜志的客座主編。先后主持30次國際學術會議，并在國際學術會議、世界著名大學和研究中心做特邀報告100多次。

研究領域包括納米材料、清潔能源，儲氫材料、二氧化碳轉化、催化、量子化學計算和太陽能源等。在國際著名學術雜志上發表學術論文160多篇，引用6000次。