通過對石墨的電化學(xué)剝離合成石墨烯，被認(rèn)為是一種簡單、快速和可擴(kuò)展的技術(shù)。這種剝離技術(shù)會形成帶有缺陷的多層石墨烯片，由于各種贗電容官能團(tuán)的存在，這對于開發(fā)超級電容器電極是有利的。這里通過脈沖超聲輔助電化學(xué)剝離技術(shù)(超聲電化學(xué))剝離多層石墨烯，并研究了酸性、中性和堿性水溶液對產(chǎn)物的影響。2秒超聲波處理和4秒靜止時(shí)間的脈沖(2/4)顯著改善了剝落過程，而不妨礙石墨上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)。使用光譜技術(shù)評估了附著在剝離的石墨烯片表面的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和官能團(tuán)。研究表明，電解質(zhì)和插層離子的性質(zhì)對石墨烯的剝離持續(xù)時(shí)間、產(chǎn)率、尺寸和質(zhì)量有很大影響。相對于氫氧化鉀電解質(zhì)，在硫酸和硫酸銨電解質(zhì)中剝離的石墨烯層具有更多的缺陷位置。由于石墨烯表面和邊緣存在各種電活性缺陷位點(diǎn)，這種石墨烯表現(xiàn)出更好的電化學(xué)性能。
Figure 1. a)超聲電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的照片(插圖顯示了電化學(xué)電池、剝離后的電極和剝離的石墨烯分散體)，和b)石墨烯在各種電解質(zhì)中電化學(xué)剝離的示意圖。
Figure 2. a) EG-SA, b) EG-AS, 和 c) EG-PH樣品的透射電鏡圖像；i)代表相應(yīng)的HRTEM圖像(插圖顯示了晶格條紋)，ii)強(qiáng)度，以及iii)樣品的SAED圖。
Figure 3. a)石墨棒、EG-SA, EG-AS, 和 EG-PH樣品的XRD圖，b)用于電化學(xué)分析的3電極電池裝置；c) EG-SA，d) EG-AS，e) EG-PH電極的循環(huán)伏安圖，以及f)不同掃描速率下電極面積電容的變化。
Figure 4．a(chǎn))電化學(xué)阻抗譜(插圖顯示了放大的高頻圖和等效電路)，b)電極的波特圖；電極c)電容隨頻率的變化的實(shí)部和虛部。
該研究工作由韓國東國大學(xué)首爾校區(qū)Hyun Jung課題組于2021年發(fā)表在Carbon期刊上。原文：Sonoelectrochemical exfoliation of graphene in various electrolytic environments and their structural and electrochemical properties。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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