Nitrogen doping of graphene and its effect on quantum capacitance, and a new insight on the enhanced capacitance of N-doped carbon

石墨烯 电容 量子电容 掺杂剂 材料科学 单层 兴奋剂 碳纤维 电极 纳米技术 光电子学 分析化学(期刊) 化学 复合材料 复合数 有机化学 物理化学
作者
Li Li Zhang,Xin Zhao,Hengxing Ji,Meryl D. Stoller,Linfei Lai,Shanthi Murali,Stephen McDonnell,Brandon Cleveger,Robert M. Wallace,Rodney S. Ruoff
出处
期刊:Energy and Environmental Science [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:5 (11): 9618-9618 被引量:379
标识
DOI:10.1039/c2ee23442d
摘要

Many researchers have used nitrogen (N) as a dopant and/or N-containing functional groups to enhance the capacitance of carbon electrodes of electrical double layer (EDL) capacitors. However, the physical mechanism(s) giving rise to the interfacial capacitance of the N-containing carbon electrodes is not well understood. Here, we show that the area-normalized capacitance of lightly N-doped activated graphene with similar porous structure increased from 6 μF cm−2 to 22 μF cm−2 with 0 at%, and 2.3 at% N-doping, respectively. The quantum capacitance of pristine single layer graphene and various N-doped graphene was measured and a trend of upwards shifts of the Dirac Point with increasing N concentration was observed. The increase in bulk capacitance with increasing N concentration, and the increase of the quantum capacitance in the N-doped monolayer graphene versus pristine monolayer graphene suggests that the increase in the EDL type of capacitance of many, if not all, N-doped carbon electrodes studied to date, is primarily due to the modification of the electronic structure of the graphene by the N dopant. It was further found that the quantum capacitance is closely related to the N dopant concentration and N-doping provides an effective way to increase the density of the states of monolayer graphene.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
2秒前
reedleaf发布了新的文献求助10
2秒前
jojojojojo发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
xh发布了新的文献求助30
7秒前
情怀应助柚子采纳,获得10
7秒前
zcydbttj2011完成签到,获得积分10
9秒前
罗布林卡应助年轻的冰海采纳,获得20
9秒前
9秒前
10秒前
Kevin Huang完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
林lin发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
烟花应助dio-zy采纳,获得10
11秒前
13秒前
13秒前
Maestro_S应助YY采纳,获得10
14秒前
fan发布了新的文献求助10
14秒前
徐西旺发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
几星霜发布了新的文献求助10
15秒前
柚子发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
大个应助jojojojojo采纳,获得10
17秒前
龙斯琪发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
共享精神应助吕方采纳,获得10
18秒前
炒栗子发布了新的文献求助10
18秒前
轻松子轩发布了新的文献求助10
18秒前
现代的竺发布了新的文献求助30
18秒前
21秒前
XLH发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
25秒前
26秒前
高分求助中
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Challenges, Strategies, and Resiliency in Disaster and Risk Management 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2482554
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2144906
关于积分的说明 5471723
捐赠科研通 1867316
什么是DOI,文献DOI怎么找? 928172
版权声明 563073
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496557