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。

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。

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C_EDL‑SLG−E_we曲线。

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）。

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