在LiPON/Epitaxial Graphene接口的电化学Li+插入/提取反应
Satoshi Yamamoto1, Munekazu Motoyama1,2, Masahiko Suzuki3
1Department of Materials Design Innovation Engineering, Nagoya University, Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya, Aichi 464-8603, Japan.
ACS nano
|August 21, 2023
概括
用固态电解质研究了几层石墨烯 (Gr) 电极中的离子 (Li+) 氧化还原反应. 这种方法使得可靠的电化学测量可靠的石墨烯与控制的层数量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 石墨烯的电化学特性对于储能应用至关重要.
- 了解几层石墨烯中的Li+间隙是开发先进电池的关键.
- 现有的方法难以对受控石墨烯层进行精确的电化学分析.
研究的目的:
- 为了研究+插入/提取在SiC基板上的1-2个石墨烯 (Gr) 间层中的氧化还原反应.
- 为了评估酸氧化玻璃 (LiPON) 作为GR电极的固态电解质的性能.
- 建立一种可靠的方法,用于对少层石墨烯的电化学测量.
主要方法:
- 使用 LiPON 固态电解质对表轴石墨烯进行 Li+ 氧化还原反应的电化学研究.
- 循环电压测量用于分析还原/氧化峰值和表面容量.
- 在Li+插入/提取过程中测量电荷转移阻力.
主要成果:
- <2层的石墨烯电极显示出明显的单个还原和1-2氧化峰值低于+0.21V.
- LiPON电解质防止了固体电解质相间形成和Li+溶解.
- +插入/提取在单层间层表现出不同的电荷转移电阻.
- 在转移的石墨烯上使用液态电解质进行的测量是不可靠的.
结论:
- 使用表轴石墨烯和LiPON的拟议方法对于精确的几层石墨烯电化学测量是有效的.
- 这种技术允许在单个层间层级研究Li+的行为.
- 这些发现有助于开发基于石墨烯的高性能储能设备.


