Fast Joule Heating for the Scalable and Green Production of Graphene with a High Surface Area

石墨烯 焦耳加热 超级电容器 材料科学 氧化物 焦耳(编程语言) 拉曼光谱 石墨烯泡沫 氧化石墨烯纸 碳纤维 比表面积 纳米技术 复合材料 电化学 电极 电气工程 物理 工程类 复合数 化学 光学 催化作用 高效能源利用 冶金 物理化学 生物化学
作者
Zakhar Ivanovich Evseev,A R Prokopiev,Petr Stanislavovich Dmitriev,Nikolay Nikolaevich Loskin,Dmitrii Nikolaevich Popov
出处
期刊:Materials [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:17 (3): 576-576
标识
DOI:10.3390/ma17030576
摘要

The rapid development of electric vehicles, unmanned aerial vehicles, and wearable electronic devices has led to great interest in research related to the synthesis of graphene with a high specific surface area for energy applications. However, the problem of graphene synthesis scalability, as well as the lengthy duration and high energy intensity of the activation processes of carbon materials, are significant disadvantages. In this study, a novel reactor was developed for the green, simple, and scalable electrochemical synthesis of graphene oxide with a low oxygen content of 14.1%. The resulting material was activated using the fast joule heating method. The processing of mildly oxidized graphene with a high-energy short electrical pulse (32 ms) made it possible to obtain a graphene-based porous carbon material with a specific surface area of up to 1984.5 m2/g. The increase in the specific surface area was attributed to the rupture of the original graphene flakes into smaller particles due to the explosive release of gaseous products. In addition, joule heating was able to instantly reduce the oxidized graphene and decrease its electrical resistance from >10 MΩ/sq to 20 Ω/sq due to sp2 carbon structure regeneration, as confirmed by Raman spectroscopy. The low energy intensity, simplicity, and use of environment-friendly chemicals rendered the proposed method scalable. The resulting graphene material with a high surface area and conductivity can be used in various energy applications, such as Li-ion batteries and supercapacitors.
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
邪恶青年完成签到,获得积分10
2秒前
彩色的芷容完成签到 ,获得积分10
3秒前
最佳完成签到 ,获得积分10
8秒前
胖宏完成签到 ,获得积分10
9秒前
天天向上完成签到 ,获得积分10
11秒前
九思完成签到,获得积分10
13秒前
onevip完成签到,获得积分0
14秒前
slk完成签到 ,获得积分10
16秒前
XiHuanChi完成签到,获得积分10
16秒前
魔幻的妖丽完成签到 ,获得积分10
20秒前
charon完成签到 ,获得积分10
23秒前
FashionBoy应助今天进步了吗采纳,获得10
24秒前
青黛完成签到 ,获得积分10
25秒前
小龙虾大厨完成签到 ,获得积分10
29秒前
cq_2完成签到,获得积分10
31秒前
herpes完成签到 ,获得积分0
34秒前
卿玖完成签到 ,获得积分10
37秒前
naomi完成签到 ,获得积分10
41秒前
一笑奈何完成签到,获得积分10
43秒前
五十一完成签到 ,获得积分10
44秒前
手帕很忙完成签到,获得积分10
44秒前
danli完成签到 ,获得积分10
45秒前
小可乐完成签到,获得积分10
46秒前
电子屎壳郎完成签到,获得积分10
46秒前
53秒前
关中人完成签到,获得积分10
56秒前
MADAO完成签到 ,获得积分10
1分钟前
091完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ss25完成签到,获得积分10
1分钟前
Xenia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
DDDyr完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
清欢发布了新的文献求助10
1分钟前
娇娇大王完成签到,获得积分10
1分钟前
科研dog完成签到,获得积分10
1分钟前
Jasmine Mai完成签到,获得积分10
1分钟前
诗蕊完成签到 ,获得积分0
1分钟前
顾矜应助清欢采纳,获得10
1分钟前
firewood完成签到,获得积分10
1分钟前
贝贝完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Seven new species of the Palaearctic Lauxaniidae and Asteiidae (Diptera) 400
Where and how to use plate heat exchangers 350
Handbook of Laboratory Animal Science 300
Fundamentals of Medical Device Regulations, Fifth Edition(e-book) 300
A method for calculating the flow in a centrifugal impeller when entropy gradients are present 240
《上海道契1-30卷(1847—1911)》 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3705037
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3254414
关于积分的说明 9888629
捐赠科研通 2966187
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1626780
邀请新用户注册赠送积分活动 771153
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 743190