高導電、高質量氮摻雜垂直取向石墨烯薄膜用於多功能電極相關應用

2020-11-23 石墨烯聯盟

1成果簡介

北京大學劉忠範院士（點擊藍色字體有導師詳細介紹）和張豔鋒研究員團隊在《ACS NANO》期刊發表名為「Highly Conductive Nitrogen-Doped Vertically Oriented Graphene toward Versatile Electrode-Related Applications」的論文，研究通過使用射頻等離子體增強化學氣相沉積（rf-PECVD），在高硼矽玻璃襯底上生長了高質量的垂直取向石墨烯（VG）薄膜。還基於甲烷/乙腈前體的合成策略，通過氮摻雜來調整載流子濃度。當該氮摻雜VG薄膜的透明率為88％時，其電阻可以降低至約2.3kΩ·sq–1，導電性比常規的基於甲烷前體PECVD產品提升了一倍多。該合成方法可製造30英寸規模的均勻氮摻雜的石墨烯玻璃，從而促進其在高性能可開關窗戶中的應用。另外，這種氮摻雜的VG膜也可被用作電催化放氫反應的有效電催化劑。

2圖文導讀

圖1高硼矽玻璃上大規模均勻氮摻雜VG薄膜的合成

圖2基於氮摻雜VG膜的智能窗戶

圖3 氮摻雜VG膜在HER中的電催化性能

3小結

通過rf-PECVD方法，分別使用乙腈和甲烷作為氮源和碳前體，在玻璃基板上獲得了均勻氮摻雜的VG膜。這項工作對於高導電的氮摻雜VG薄膜的大面積製備，及其在光電設備、智能窗戶和能源相關領域的廣泛應用具有重要意義。

參考文獻：

來源：材料分析與應用

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