清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Boosting nitrogen-doping and controlling interlayer spacing in pre-reduced graphene oxides

石墨烯 材料科学 氧化物 电导率 化学工程 氧化石墨烯纸 法拉第效率 纳米技术 电解质 电极 冶金 工程类 物理化学 化学
作者
Tim Ludwig,Minyeong Je,Heechae Choi,Thomas Fischer,Stefan Roitsch,Ralf Müller,Rajaram S. Mane,Kwang Ho Kim,Sanjay Mathur
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:78: 105286-105286 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.105286
摘要

Controlling interlayer spacing in graphene oxide materials is an effective strategy to unify high conductivity with high intercalation and storage properties. Free-standing films of reduced graphene oxide (rGO) match these characteristics and are capable of replacing metal-based anodes in lithium-ion batteries (LIBs) crucially essential for enhanced flexibility and gravimetric energy density of devices currently sought for wearable and stretchable electronics. Restoring high electrical conductivity through chemical reduction of graphene oxide (GO) remains elusive due to interplay of desired in-plane conductivity and interlayer ion transport. A chemical pre-reduction step introduced in this work alleviated the defect density in graphene oxides to enable the incorporation of nitrogen by annealing in NH3 atmosphere. Decreased oxygen contents were observed upon pre-reduction through a deoxygenation process (C:O ratio GO: 1.7, rGO: 11.4, pre-reduced rGO: 34.8) to effectively restore the aromatic character in rGO films. The pre-reduction altered the chemical topography and reinforced the interlayer interactions of the resulting N:rGO films to boost the electrical conductivity (pre-reduced rGO: 11759 S m−1, pre-reduced N:rGO: 25253 S m−1) and produce more densely packed structures. DFT calculations confirmed a gradual decrease in interlayer spacing values in GO (4.85Å), N:rGO (3.83Å) and pre-reduced N:rGO* (3.61Å) samples, which validated the critical role of chemical pre-reduction. The DFT calculations also explained the differential behavior of N-doped and pre-reduced rGO films on significantly enhanced electrical conductivity and lithium storage capacity (rGO: 1208 S m−1, 261 mAh g−1; N:rGO: 10574 S m−1, 529 mAh g−1). This work presents a facile pathway to overcome the persisting limitation of 2D carbon nanostructures prepared by aqueous processing to produce chemically engineered graphitic carbons as anodes for lithium ion batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
5秒前
珊珊发布了新的文献求助30
11秒前
whqpeter完成签到,获得积分10
12秒前
可爱的函函应助hao采纳,获得10
14秒前
SciGPT应助wxxsx采纳,获得10
31秒前
34秒前
39秒前
wxxsx发布了新的文献求助10
44秒前
48秒前
wxxsx发布了新的文献求助10
59秒前
wxxsx发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
orixero应助metro采纳,获得10
1分钟前
思源应助wxxsx采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
metro发布了新的文献求助10
2分钟前
wxxsx发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
隐形曼青应助metro采纳,获得10
3分钟前
hao发布了新的文献求助10
3分钟前
李健的小迷弟应助weske采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
sunialnd应助dawnfrf采纳,获得60
3分钟前
万能图书馆应助hao采纳,获得10
3分钟前
weske发布了新的文献求助10
3分钟前
metro发布了新的文献求助10
3分钟前
metro完成签到,获得积分10
3分钟前
桦奕兮完成签到 ,获得积分10
3分钟前
思源应助wxxsx采纳,获得10
4分钟前
舒服的月饼完成签到 ,获得积分10
4分钟前
大喜喜发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
wxxsx发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
所所应助wxxsx采纳,获得10
5分钟前
hao发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
曾经白亦完成签到 ,获得积分10
5分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5603399
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688392
关于积分的说明 14853560
捐赠科研通 4690696
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2540679
邀请新用户注册赠送积分活动 1507012
关于科研通互助平台的介绍 1471640