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石墨烯基碳材料是一種有前景的電極材料用于雙電層（EDL）電容器，因此理解石墨烯/電解質(zhì)界面的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)引發(fā)了極大的研究興趣。 這里，電化學(xué)阻抗光譜（EIS）和電化學(xué)石英晶體微量天平（EQCM）用于表征單層石墨烯在離子液體（EMI-TFSI）電解質(zhì)中的離子通量與吸附。 該工作發(fā)現(xiàn)，在正極化和負(fù)極化期間，一個(gè)帶正電的離子種類解吸和離子重組分別主導(dǎo)了雙電層充電過程，致使EDL電容隨著施加電勢增加而增加。

Figure 1. 石墨烯轉(zhuǎn)移到Au涂覆石英基底上的表征。（a）SLG薄膜的Raman譜，（b-c）轉(zhuǎn)移的明顯裸露Au表面的光學(xué)圖片，（d）石墨烯薄膜的邊緣和表面原子力顯微鏡圖。
 

Figure 2.（a）有/無SLG涂覆的電極電容實(shí)部與虛部，在EMITFSI電解液中，施加電壓為0.2 V （相對于ref），插圖呈現(xiàn)了相應(yīng)的等效電路圖，（b）Au涂覆石英共振器支撐SLG的C_EDL?SLG−E_we曲線。
 

Figure 3. 在EMITFSI電解液中，Au基底支撐SLG極化期間的（a）CV和EQCM頻率響應(yīng)和（b）電極質(zhì)量變化（相對于電荷），其中掃速為50 mV s-1，插圖顯示了極化期間的離子通量 ，紅色代表EMI+陽離子，藍(lán)色代表自由TFSI-陰離子，陰影處代表正電荷離子種類。

?該研究工作由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)Yanwu Zhu課題組于2019年發(fā)表在JACS國際頂級期刊上。原文：Charge Storage Mechanisms of Single-Layer Graphene in Ionic Liquid（DOI: 10.1021/jacs.9b07134）。