這里報(bào)道了一種新型納米碳材料的電化學(xué)性質(zhì),該材料是通過(guò)化學(xué)氧化和超聲-輔助剝離魚(yú)骨碳納米纖維(CNF)制備而來(lái)。所制備得材料仍保持其管狀形態(tài)并呈現(xiàn)出氧化石墨烯層間距特性(大于0.75 nm)。因此,將其定義為氧化石墨烯納米纖維(GONF)。可接觸的sp2-碳域的新型排列方式使得GONF成為電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換/存儲(chǔ)領(lǐng)域中潛在的替代品,顯示出高孔隙率和可調(diào)諧的表面化學(xué)。此外,GONF的氧化程度對(duì)其在0.5 M H2SO4溶液中的電化學(xué)行為影響也被詳細(xì)研究報(bào)道。循環(huán)伏安法和電化學(xué)阻抗譜表明,GONF電容量顯著增加,是原始CNF的4-27倍,最高容量達(dá)69.2 F g-1。將其歸因于這種材料的獨(dú)特結(jié)構(gòu),同時(shí)包含了石墨域和氧化石墨烯域。
Figure 1.(a-b)初始CNF和GONF的TEM圖,(c-h)經(jīng)B,C處理后的TEM圖,(i)氧化石墨烯基材料(GONF, FLGO 和 GOQD)中的形貌及石墨烯堆疊情況。
Figure 2. CNF, CNFo和經(jīng)處理后樣品(A-, B-和C-GONF)的XRD圖。
Figure 3.(a)處理前后樣品在77 K溫度下的N2吸脫附等溫曲線,(b)273 K溫度下測(cè)量的CO2吸附曲線,獲得的孔徑尺寸分布情況。
Figure 4.(a)A-GONF樣品在不同掃速下獲得的CV曲線,(b)處理前后樣品的比電容與電壓的關(guān)系,(c)偏差及平均比電容值,(d)不同樣品的比電容與掃速的線性關(guān)系。電化學(xué)測(cè)試在0.5 M H2SO4溶液中進(jìn)行。
Figure 5.不同樣品的電化學(xué)阻抗譜表征。包含了頻率-相關(guān)的相角Bode曲線,探究了電壓對(duì)阻抗以及相角的影響。
該研究工作由西班牙碳化學(xué)研究所D. Torres等人于2019年發(fā)表在Applied Surface Science期刊上。原文:Graphene oxide nanofibers: a nanocarbon material with tuneable electrochemical properties