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埃及先進技術與新材料研究所Abd El-Hady B. Kashyout課題組--高產制備光致發光量子化石墨烯納米圓盤及其在超級電容器中的應用
       在這項工作中,通過一步法在高壓和高溫下,從廢輪胎中制備了高收益的氮摻雜石墨烯納米圓盤,該過程使用的是不銹鋼反應釜,且無需任何化學添加劑。在制備過程中反應溫度起著至關重要的作用,通過將溫度從600°C升高到1100°C,碳原子重新排列構建了納米圓盤和量子點的混合石墨烯結構。所獲得的石墨烯作為超級電容器電極時,具有優異的電容特性和長時間穩定性。它的比電容為 161.24 F/g,并實現了733.3 W/kg 的功率密度和27.1 Wh/kg的能量密度。這項工作的發現不僅為消除有害物質提供了解決方案,而且還提出了一種新意識,即將一些危險材料轉變為具有成本效益和經濟的納米材料;另一方面,該工作也闡明了廢棄物在電力上的潛在價值。
 
 
Figure 1.從廢舊輪胎制備N-GND,再到構建超級電容器裝置的過程以及原理示意圖。
 
  
Figure 2. 不同樣品在1200到3000 cm-1波數范圍內的拉曼光譜比較。
 
  
Figure 3.(a-i)不同樣品的TEM和HRTEM圖比較,圖(b)中的插圖呈現了相應的晶格條紋和晶格間距。
 
 
Figure 4.(A) 激發為波長290 nm 時的 PL 發射光譜。插圖為在365 nm紫外線照射下的石墨烯乙醇溶液照片。(B) 相同石墨烯乙醇溶液在室溫保存48天后的PL發射光譜。
 

Figure 5. GND 電極的電化學測量:(A) 所有樣品在3 M Na2SO4溶液100 mV/s 掃速下的CV曲線,(B) CW4 在不同掃速下的CV曲線,(C)所有樣品在固定電流密度下的恒電流充放電曲線,(D)以及CW4電極在不同電流密度下的恒電流充放電曲線。
  
        該研究工作由埃及先進技術與新材料研究所
Abd El-Hady B. Kashyout課題組于2021年發表在ACS Omega期刊上。原文:Fabrication of High Yield Photoluminescent Quantized Graphene Nanodiscs for Supercapacitor Devices。

轉自《石墨烯雜志》公眾號

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