AFM：大孔石墨烯骨架用于传感和超级电容器应用

基于石墨烯的3D结构在能源、传感和环境应用方面引发了人们极大的兴趣。

近日，加州大学洛杉矶分校Richard B. Kaner，Maher F. El-Kady描述了一种简单的电化学方法，利用氧化石墨烯（GO）和阳离子表面活性剂之间的静电相互作用，直接沉积功能化石墨烯框架。

文章要点

1）这种表面活性剂改善了氧化石墨烯薄片在电极表面的吸附，使单个石墨烯薄片集成成具有较大电化学活性表面积的3D结构。

2）在不使用粘合剂或导电添加剂的情况下，可以生产出具有高比电容（320 F g⁻¹）和面电容（单面涂层的两个电极电池的面积电容约为400 mF cm⁻²）的超级电容器，优于商业活性炭超级电容器。此外，该超级电容器具有较低的内阻（≈1 Ω cm⁻²），优异的循环稳定性（10000次循环后无损耗），同时保持优越的倍率性能。

3）在另一个应用中，这些石墨烯骨架架倍成功地作为电化学传感器用于同时测定小生物分子，包括抗坏血酸、多巴胺和尿酸，具有高灵敏度、选择性和重复性。

这项工作提供了一种简单而有效的大孔电极制备策略，具有优异的化学、结构和电学性能，适用于广泛的应用。

参考文献

Nahla B. Mohamed, Maher F. El-Kady, Richard B. Kaner, Macroporous Graphene Frameworks for Sensing and Supercapacitor Applications, Adv. Funct. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adfm.202203101

https://doi.org/10.1002/adfm.202203101