电化学法拉第定律(电化学法原理是什么)

成果简介

本文,加州大学Maher F. El-Kady、Richard B. Kaner在《Adv Funct Mater》期刊发表名为“Macroporous Graphene Frameworks for Sensing and Supercapacitor Applications”的论文,研究提出一种简单的电化学方法,利用氧化石墨烯(GO)和阳离子表面活性剂之间的静电相互作用,直接沉积功能化石墨烯框架。

这种表面活性剂改善了氧化石墨烯薄片在电极表面的吸附,使单个石墨烯薄片集成成具有较大电化学活性表面积的3D结构。在不使用粘合剂或导电添加剂的情况下,可以生产出具有高比电容(320 F g?1)和面电容(单面涂层的两个电极电池的面积电容约为400 mF cm?2)的超级电容器,优于商业活性炭超级电容器。此外,该超级电容器具有较低的内阻(约1Ω cm?2),优异的循环稳定性(10000次循环后无损耗),同时保持优越的倍率性能。在另一个应用中,这些石墨烯骨架架倍成功地作为电化学传感器用于同时测定小生物分子,包括抗坏血酸、多巴胺和尿酸,具有高灵敏度、选择性和重复性。这项工作提供了一种简单而有效的大孔电极制备策略,具有优异的化学、结构和电学性能,适用于广泛的应用。

图文导读

电化学法拉第定律(电化学法原理是什么)

图1、功能化3D大FGH电极的制备和表征

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图2、大孔石墨烯FGH电极的电化学性质

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图3、具有高面积和重量电容的电化学超级电容器

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图4、FGH超级电容器的电化学性能评估

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图5、一些生物化合物的电化学传感

小结

总之,证明了一种用于构建用于传感器和超级电容器应用的大孔石墨烯电极的有效策略。这些电极中的大孔通道为快速电解质离子传输提供了多种途径,这对于电化学超级电容器的运行至关重要。这些发现表明,这里报道的合成方法可以为设计用于电化学应用的石墨烯基电极和设备的可扩展和可重复生产提供强大的工具。

文献:

https://doi.org/10.1002/adfm.202203101

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