Exfoliación de grafito en grafeno en soluciones acuosas de sales inorgánicas

La producción masiva de láminas de grafeno de alta calidad es esencial para su aplicación práctica en electrónica, optoelectrónica, materiales compuestos y dispositivos de almacenamiento de energía. Aquí informamos sobre una rápida exfoliación electroquímica de láminas de grafeno en soluciones acuosas de diferentes sales inorgánicas ((NH4)2SO4, Na2SO4, K2SO4, etc.). La exfoliación en estos electrolitos conduce a grafeno con un alto rendimiento (>85%, ≤3 capas), gran tamaño lateral (hasta 44 μm), bajo grado de oxidación (una relación C/O de 17.2) y una notable movilidad de huecos de 310 cm(2) V(-1) s(-1). Además, se fabrican películas de grafeno altamente conductoras (11 Ω sq(-1)) fácilmente sobre papel de tamaño A4 aplicando pintura con brocha de una tinta concentrada de grafeno (10 mg mL(-1), en N,N'-dimetilformamida). Los supercapacitores flexibles de estado sólido fabricados sobre la base de estas películas de grafeno proporcionan una alta capacitancia área de 11.3 mF cm(-2) y una excelente capacidad de tasa de 5000 mV s(-1). La exfoliación electroquímica descrita muestra un gran potencial para la síntesis a escala industrial de grafeno de alta calidad para numerosas aplicaciones avanzadas.