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 石墨 电解质 电化学 电极 纳米技术 化学物理 相间 离子 分析化学(期刊) 化学工程 无机化学 化学 复合材料 物理化学 色谱法 工程类 有机化学 生物 遗传学
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:84
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
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
Tim发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI2S应助yy采纳,获得10
刚刚
霸王丹完成签到,获得积分10
刚刚
发财致富出门就发财完成签到,获得积分10
刚刚
舒心靖琪完成签到 ,获得积分10
1秒前
我是中国人完成签到,获得积分10
1秒前
小蘑菇应助lml采纳,获得10
1秒前
科研通AI2S应助Gt采纳,获得10
2秒前
2秒前
nemo711发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
躺不平的王山而完成签到,获得积分10
6秒前
大饼卷肉发布了新的文献求助10
6秒前
三新荞应助小pppp采纳,获得30
6秒前
6秒前
6秒前
加菲丰丰重新开启了kk文献应助
7秒前
Oyster7应助zjiahao采纳,获得10
7秒前
国宝完成签到,获得积分10
8秒前
单薄惜文发布了新的文献求助10
9秒前
NexusExplorer应助TYJ采纳,获得10
9秒前
9秒前
cccf发布了新的文献求助10
9秒前
eric完成签到,获得积分10
9秒前
苏素速速发布了新的文献求助10
10秒前
荼蘼驳回了Jasper应助
10秒前
Lyu发布了新的文献求助10
10秒前
宋贺贺完成签到,获得积分10
10秒前
彭于晏应助ASZXDW采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
xth完成签到 ,获得积分10
11秒前
单薄的采萱完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
高分求助中
歯科矯正学 第7版(或第5版) 1004
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
Semiconductor Process Reliability in Practice 720
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
GROUP-THEORY AND POLARIZATION ALGEBRA 500
Mesopotamian divination texts : conversing with the gods : sources from the first millennium BCE 500
Days of Transition. The Parsi Death Rituals(2011) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3227527
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2875513
关于积分的说明 8191595
捐赠科研通 2542804
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1373054
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 646641
邀请新用户注册赠送积分活动 621130