这里报道了一种新型纳米碳材料的电化学性质,该材料是通过化学氧化和超声-辅助剥离鱼骨碳纳米纤维(CNF)制备而来。所制备得材料仍保持其管状形态并呈现出氧化石墨烯层间距特性(大于0.75 nm)。因此,将其定义为氧化石墨烯纳米纤维(GONF)。可接触的sp2-碳域的新型排列方式使得GONF成为电化学能量转换/存储领域中潜在的替代品,显示出高孔隙率和可调谐的表面化学。此外,GONF的氧化程度对其在0.5 M H2SO4溶液中的电化学行为影响也被详细研究报道。循环伏安法和电化学阻抗谱表明,GONF电容量显著增加,是原始CNF的4-27倍,最高容量达69.2 F g-1。将其归因于这种材料的独特结构,同时包含了石墨域和氧化石墨烯域。
Figure 1.(a-b)初始CNF和GONF的TEM图,(c-h)经B,C处理后的TEM图,(i)氧化石墨烯基材料(GONF, FLGO 和 GOQD)中的形貌及石墨烯堆叠情况。
Figure 2. CNF, CNFo和经处理后样品(A-, B-和C-GONF)的XRD图。
Figure 3.(a)处理前后样品在77 K温度下的N2吸脱附等温曲线,(b)273 K温度下测量的CO2吸附曲线,获得的孔径尺寸分布情况。
Figure 4.(a)A-GONF样品在不同扫速下获得的CV曲线,(b)处理前后样品的比电容与电压的关系,(c)偏差及平均比电容值,(d)不同样品的比电容与扫速的线性关系。电化学测试在0.5 M H2SO4溶液中进行。
Figure 5.不同样品的电化学阻抗谱表征。包含了频率-相关的相角Bode曲线,探究了电压对阻抗以及相角的影响。
该研究工作由西班牙碳化学研究所D. Torres等人于2019年发表在Applied Surface Science期刊上。原文:Graphene oxide nanofibers: a nanocarbon material with tuneable electrochemical properties