Layer Number Dependence of Li+ Intercalation on Few-Layer Graphene and Electrochemical Imaging of Its Solid–Electrolyte Interphase Evolution

石墨烯 插层(化学) 材料科学 电解质 图层(电子) 电化学 电极 纳米技术 相间 化学工程 无机化学 化学 物理化学 遗传学 生物 工程类
作者
Jingshu Hui,Mark Burgess,Jiarui Zhang,Joaquín Rodríguez‐López
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:10 (4): 4248-4257 被引量:95
标识
DOI:10.1021/acsnano.5b07692
摘要

A fundamental question facing electrodes made out of few layers of graphene (FLG) is if they display chemical properties that are different to their bulk graphite counterpart. Here, we show evidence that suggests that lithium ion intercalation on FLG, as measured via stationary voltammetry, shows a strong dependence on the number of layers of graphene that compose the electrode. Despite its extreme thinness and turbostratic structure, Li ion intercalation into FLG still proceeds through a staging process, albeit with different signatures than bulk graphite or multilayer graphene. Single-layer graphene does not show any evidence of ion intercalation, while FLG with four graphene layers displays limited staging peaks, which broaden and increase in number as the layer number increases to six. Despite these mechanistic differences on ion intercalation, the formation of a solid-electrolyte interphase (SEI) was observed on all electrodes. Scanning electrochemical microscopy (SECM) in the feedback mode was used to demonstrate changes in the surface conductivity of FLG during SEI evolution. Observation of ion intercalation on large area FLG was conditioned to the fabrication of "ionic channels" on the electrode. SECM measurements using a recently developed Li-ion sensitive imaging technique evidenced the role of these channels in enabling Li-ion intercalation through localized flux measurements. This work highlights the impact of nanostructure and microstructure on macroscopic electrochemical behavior and provides guidance to the mechanistic control of ion intercalation using graphene, an atomically thin interface where surface and bulk reactivity converge.
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
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
GHL完成签到,获得积分10
刚刚
魁梧的海秋完成签到,获得积分10
1秒前
JamesPei应助spinon采纳,获得10
1秒前
深情的楷瑞完成签到 ,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
南攻完成签到,获得积分10
5秒前
Wsyyy完成签到 ,获得积分10
5秒前
万能图书馆应助蔷薇采纳,获得20
5秒前
锂离子完成签到,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
忐忑的草丛完成签到,获得积分10
8秒前
鱼贝贝完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
sss完成签到,获得积分10
9秒前
尤瑟夫完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
赖氨酸完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
星辰发布了新的文献求助10
15秒前
gougou发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
17秒前
科研韭菜完成签到 ,获得积分10
19秒前
桥豆麻袋完成签到,获得积分10
19秒前
桃子完成签到 ,获得积分10
19秒前
spinon发布了新的文献求助10
20秒前
枫糖叶落完成签到,获得积分10
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
迷路凌柏完成签到 ,获得积分10
23秒前
月桂氮卓酮完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
友好的冥王星完成签到,获得积分10
23秒前
那时年少完成签到,获得积分10
23秒前
Murphy~完成签到,获得积分10
25秒前
整齐的电源完成签到 ,获得积分10
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
26秒前
大力的诗蕾完成签到 ,获得积分10
26秒前
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 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
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 5715621
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5235764
关于积分的说明 15274658
捐赠科研通 4866353
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2612926
邀请新用户注册赠送积分活动 1563081
关于科研通互助平台的介绍 1520565