【摘要】 采用激发波长为532 nm的共聚焦显微拉曼光谱仪系统(BWTEK BWS435-532SY，美国)记录拉曼光谱。

近年来，纳米碳材料，特别是石墨烯的含氧官能团（OCFGs）的电化学锂化/脱锂化引起了人们的极大兴趣。Huixin Wang等人[1]开发了一种可控的恒电位氧化方法来调节所制备的rGO的OCFGs含量。

 

采用体敏总荧光产率模式下的X射线吸收光谱（TFY-XAS）、X射线衍射（XRD）和拉曼光谱来表征改性的rGO电极，旨在确认OCFGs的体调谐。

 

实验过程采用rGO/Li CR-2032纽扣电池进行恒电位氧化，在50mA下恒流充电至4.6至5.0V范围内的高电势进行10小时的氧化。根据氧化电位和时间标记rGO电极。

 

在恒电位氧化后，纽扣电池被拆解，以预形成氧化石墨烯电极的表征。用x射线衍射仪(Bruker D8 advance，德国)测量氧化石墨烯的层间间距，采用0.04°间隔步长Cu Ko辐射。

 

采用激发波长为532 nm的共聚焦显微拉曼光谱仪系统(BWTEK BWS435-532SY，美国)记录拉曼光谱。激光功率低至50毫瓦。

 

XRD谱图显示，当氧化电位增加到5.0V时，(002)峰从25.00°向22.29°移动。对应于层间间距的增大3.56 ~ 3.99 A。从拉曼图谱中可以看出，拉曼光谱中G波段没有明显变化。虽然阴离子在高电位下的插入容易扩大层间间距，但由于石墨嵌入化合物没有拉曼G带的本质分裂，这种嵌入可以被排除在外。将这种层间距的扩大归因于rGO内部极性OCFGs之间增强的排斥，而不是PF6-的嵌入。

 

层间距的增大证实了通过恒电位氧化方法实现了rGO中内层OCFGs的调谐。通过优化氧化电位也可以显著提高倍率能力。证实了恒电位氧化在rGO的内层产生了新的OCFGs。OCFGs的含量随着氧化电位的升高而增加。OCFGs数量的这种增加显著增强了容量。例如，170.4 mAh g-1对于原始rGO电极增加到290.5 mAh g-1。

 

[1] Wang H , Feng B , Ye Y ,et al.Tuning inner-layer oxygen functional groups of reduced graphene oxide by potentiostatic oxidation for high performance electrochemical energy storage devices[J].Electrochimica Acta, 2017, 240:122-128.DOI:10.1016/j.electacta.2017.03.223.

 

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