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中國科學技術大學Yanwu Zhu課題組–單層石墨烯在離子液體中的電荷儲存機制

石墨烯基碳材料是一種有前景的電極材料用于雙電層(EDL)電容器,因此理解石墨烯/電解質界面的結構和性質引發了極大的研究興趣。 這裡,電化學阻抗光譜(EIS)和電化學石英晶體微量天平(EQCM)用于表征單層石墨烯在離子液體(EMI-TFSI)電解質中的離子通量與吸附。 該工作發現,在正極化和負極化期間,一個帶正電的離子種類解吸和離子重組分别主導了雙電層充電過程,緻使EDL電容随着施加電勢增加而增加。

Figure 1. 石墨烯轉移到Au塗覆石英基底上的表征。(a)SLG薄膜的Raman譜,(b-c)轉移的明顯裸露Au表面的光學圖片,(d)石墨烯薄膜的邊緣和表面原子力顯微鏡圖。

Figure 2.(a)有/無SLG塗覆的電極電容實部與虛部,在EMITFSI電解液中,施加電壓為0.2 V (相對于ref),插圖呈現了相應的等效電路圖,(b)Au塗覆石英共振器支撐SLG的CEDLSLG−Ewe曲線。

Figure 3. 在EMITFSI電解液中,Au基底支撐SLG極化期間的(a)CV和EQCM頻率響應和(b)電極質量變化(相對于電荷),其中掃速為50 mV s-1,插圖顯示了極化期間的離子通量 ,紅色代表EMI+陽離子,藍色代表自由TFSI-陰離子,陰影處代表正電荷離子種類。

該研究工作由中國科學技術大學Yanwu Zhu課題組于2019年發表在JACS國際頂級期刊上。原文:Charge Storage Mechanisms of Single-Layer Graphene in Ionic Liquid(DOI: 10.1021/jacs.9b07134)。

本文來自石墨烯雜志,本文觀點不代表利特納米立場,轉載請聯系原作者。

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