韩国东国大学首尔校区Hyun Jung课题组--石墨烯在不同电解环境中的超声电化学剥离及其结构和电化学性质研究

通过对石墨的电化学剥离合成石墨烯，被认为是一种简单、快速和可扩展的技术。这种剥离技术会形成带有缺陷的多层石墨烯片，由于各种赝电容官能团的存在，这对于开发超级电容器电极是有利的。这里通过脉冲超声辅助电化学剥离技术(超声电化学)剥离多层石墨烯，并研究了酸性、中性和碱性水溶液对产物的影响。2秒超声波处理和4秒静止时间的脉冲(2/4)显著改善了剥落过程，而不妨碍石墨上发生的电化学反应。使用光谱技术评估了附着在剥离的石墨烯片表面的结构质量和官能团。研究表明，电解质和插层离子的性质对石墨烯的剥离持续时间、产率、尺寸和质量有很大影响。相对于氢氧化钾电解质，在硫酸和硫酸铵电解质中剥离的石墨烯层具有更多的缺陷位置。由于石墨烯表面和边缘存在各种电活性缺陷位点，这种石墨烯表现出更好的电化学性能。

Figure 1. a)超声电化学实验装置的照片(插图显示了电化学电池、剥离后的电极和剥离的石墨烯分散体)，和b)石墨烯在各种电解质中电化学剥离的示意图。

Figure 2. a) EG-SA, b) EG-AS, 和 c) EG-PH样品的透射电镜图像；i)代表相应的HRTEM图像(插图显示了晶格条纹)，ii)强度，以及iii)样品的SAED图。

Figure 3. a)石墨棒、EG-SA, EG-AS, 和 EG-PH样品的XRD图，b)用于电化学分析的3电极电池装置；c) EG-SA，d) EG-AS，e) EG-PH电极的循环伏安图，以及f)不同扫描速率下电极面积电容的变化。

Figure 4．a)电化学阻抗谱(插图显示了放大的高频图和等效电路)，b)电极的波特图；电极c)电容随频率的变化的实部和虚部。

该研究工作由韩国东国大学首尔校区Hyun Jung课题组于2021年发表在Carbon期刊上。原文：Sonoelectrochemical exfoliation of graphene in various electrolytic environments and their structural and electrochemical properties。