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中国科学技术大学Yanwu Zhu课题组–单层石墨烯在离子液体中的电荷储存机制

石墨烯基碳材料是一种有前景的电极材料用于双电层(EDL)电容器,因此理解石墨烯/电解质界面的结构和性质引发了极大的研究兴趣。 这里,电化学阻抗光谱(EIS)和电化学石英晶体微量天平(EQCM)用于表征单层石墨烯在离子液体(EMI-TFSI)电解质中的离子通量与吸附。 该工作发现,在正极化和负极化期间,一个带正电的离子种类解吸和离子重组分别主导了双电层充电过程,致使EDL电容随着施加电势增加而增加。

中国科学技术大学Yanwu Zhu课题组--单层石墨烯在离子液体中的电荷储存机制

Figure 1. 石墨烯转移到Au涂覆石英基底上的表征。(a)SLG薄膜的Raman谱,(b-c)转移的明显裸露Au表面的光学图片,(d)石墨烯薄膜的边缘和表面原子力显微镜图。

中国科学技术大学Yanwu Zhu课题组--单层石墨烯在离子液体中的电荷储存机制

Figure 2.(a)有/无SLG涂覆的电极电容实部与虚部,在EMITFSI电解液中,施加电压为0.2 V (相对于ref),插图呈现了相应的等效电路图,(b)Au涂覆石英共振器支撑SLG的CEDLSLG−Ewe曲线。

中国科学技术大学Yanwu Zhu课题组--单层石墨烯在离子液体中的电荷储存机制

Figure 3. 在EMITFSI电解液中,Au基底支撑SLG极化期间的(a)CV和EQCM频率响应和(b)电极质量变化(相对于电荷),其中扫速为50 mV s-1,插图显示了极化期间的离子通量 ,红色代表EMI+阳离子,蓝色代表自由TFSI-阴离子,阴影处代表正电荷离子种类。

该研究工作由中国科学技术大学Yanwu Zhu课题组于2019年发表在JACS国际顶级期刊上。原文:Charge Storage Mechanisms of Single-Layer Graphene in Ionic Liquid(DOI: 10.1021/jacs.9b07134)。

本文来自石墨烯杂志,本文观点不代表利特纳米立场,转载请联系原作者。

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