通过形离子辅助阳极脱皮生产双层石墨烯氧化物:对能源和电子产品的影响
Daheng Zhang1, Sankar Sasidharan2, Jiahao Shi2
1Laboratory for Advanced Materials and Institute of Fine Chemicals, School of Chemistry & Molecular Engineering, East China University of Science & Technology, Shanghai 200237, P. R. China.
概括
使用酸盐 (ClO4-) 等特定离子的电化学合成使得可控制的石墨烯生产成为可能. 这种方法产生了两层丰富的石墨烯氧化物 (EGO),适用于能源和电子应用.
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:
- 电化学合成为基于石墨烯的二维材料提供了一个可扩展的途径.
- 通过电化学介质控制石墨烯厚度至关重要,但尚未完全理解.
- 介质分子对石墨烯合成的影响需要进一步研究.
研究的目的:
- 为了研究各种阴离子物种对石墨电化学互的影响.
- 了解石墨烯层之间阴离子的结机制.
- 探索为特定应用量身定制的电化学剥皮石墨烯氧化物 (EGO) 的合成.
主要方法:
- 采用了循环电压测量,X射线衍射 (XRD) 和拉曼光谱.
- 密度函数理论 (DFT) 的计算用于模拟离子间隔.
- 进行了石墨间接化合物 (GIC) 的阳极剥落.
主要成果:
- 第二阶段的GICs是使用ClO4,PF6或BF4离子形成的.
- ClO4-GIC的阳极剥落产生了富含双层EGO (>57%) 的高效率 (∼85 wt %).
- 通过电化学还原和表面活性剂修改,可以调整EGO属性.
结论:
- 阳离子的选择显著影响了石墨烯的电化学合成.
- 这种方法提供了一个多功能平台,用于生产定制的EGO.
- 合成的EGO对电化学电容器和可穿戴电子产品具有前景.


