功能化石墨烯需要高效且有选择性的方法，因为它们可以调整石墨烯表面和电子性能。迄今为止，石墨烯已经使用离子键，π-π相互作用和共价键进行了功能化。基于这些方法的石墨烯衍生物已被用于各种应用，但仍需要一种新的功能化策略来改善石墨烯的性能。在此，人们已经开发了使用卤代石墨烯来进行石墨烯官能化的新概念，其中溴化石墨烯被异原子分子成功功能化，例如吡啶或铵离子键。在保留分子的同时用硫酸处理，反溴离子会被其他阴离子取代(例如硫酸根)，这表明了溴离子键的持久性能。为了强调这一策略在石墨烯功能化方面的优势，我们通过离子键将氧化还原活性基团引入石墨烯后，评估了其在能源相关方面的应用性能，如生物燃料电池、超级电容器和锂离子电池。这种新的石墨烯功能化概念将为设计具有特定功能的定制材料提供一种新方法。
 
 Scheme 1. 鎓-石墨烯杂化体的制备。
 
 
Figure 1. (a) (i) Py-G, (ii) Et₃N-G, (iii) iPr₂NH-G, (vi) IQD-G, 和 (v) IQD-G 的N 1s XPS。(b) (i) Br-G, (ii) Py-G, (iii) iPr₂NH-G, (vi) Et₃N-G, 和 (v) IQD-G的FTIR光谱。
 
 
Figure 2. 生物燃料电池的功率密度。
 
 
Figure 3. (a)不同电流密度下IQD-G的恒电流充放电曲线。(b)电流密度为20 A g⁻¹时的循环性能。
 
 
Figure 4. (a)不同电流密度下IQD-G的恒电流充放电曲线。(b)电流密度为1 A g⁻¹时的循环性能。
 
     相关研究成果于2020年由冈山大学Yuta Nishina课题组，发表在ACS Appl. Mater. Interfaces(https://dx.doi.org/10.1021/acsami.9b21082)上。原文: A Simple and Robust Functionalization of Graphene for Advanced Energy Devices