Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2021

10.04.2021

Fabrication of high-conductivity RGO film at a temperature lower than 1500 ºC by electrical current

verfasst von: Meijuan Lv, Qinwei Wei, Shuo Cao, Jingdong Guo, Wencai Ren, Huiming Cheng

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 9/2021

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Fabricating conductive graphene films by assembling graphene oxide (GO) sheets is highly desired for many applications, however a very high temperature around 3000 K is usually required to repair the sp2 structure for traditional thermal annealing. Here, an electric field assisted Joule heating method was developed to repair the sp2 structure in GO at a temperature lower than 1500 ºC. The resulting free-standing graphene film shows a high electrical conductivity (~ 1840 S/cm) and high C/O ratio (132), both of which are much higher than those of thermally reduced GO films under the same temperature. These findings provide new possibilities for fabricating high-quality graphene films in an energy-efficient and low-cost manner.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat J. Hansson, C. Zandén, L. Ye, and J. Liu, 16th Int. Conf. Nanotechnol. - IEEE NANO 2016, 371 (2016). J. Hansson, C. Zandén, L. Ye, and J. Liu, 16th Int. Conf. Nanotechnol. - IEEE NANO 2016, 371 (2016).
2.
Zurück zum Zitat N. Burger, A. Laachachi, M. Ferriol, M. Lutz, V. Toniazzo, D. Ruch, Prog. Polym. Sci. 61, 1 (2016)CrossRef N. Burger, A. Laachachi, M. Ferriol, M. Lutz, V. Toniazzo, D. Ruch, Prog. Polym. Sci. 61, 1 (2016)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva, A.A. Firsov, Science 306(5696), 666–669 (2004)CrossRef K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva, A.A. Firsov, Science 306(5696), 666–669 (2004)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat R.R. Nair, H.A. Wu, P.N. Jayaram, I.V. Grigorieva, A.K. Geim, Science 335, 442–444 (2012)CrossRef R.R. Nair, H.A. Wu, P.N. Jayaram, I.V. Grigorieva, A.K. Geim, Science 335, 442–444 (2012)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat M.S. Yazici, D. Krassowski, J. Prakash, J. Power Sources 141(1), 171–176 (2005)CrossRef M.S. Yazici, D. Krassowski, J. Prakash, J. Power Sources 141(1), 171–176 (2005)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat L.G. Guex, B. Sacchi, K.F. Peuvot, R.L. Andersson, A.M. Pourrahimi, V. Ström, S. Farris, R.T. Olsson, Nanoscale 9, 9562–9571 (2017)CrossRef L.G. Guex, B. Sacchi, K.F. Peuvot, R.L. Andersson, A.M. Pourrahimi, V. Ström, S. Farris, R.T. Olsson, Nanoscale 9, 9562–9571 (2017)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Y. Wang, Y. Chen, S.D. Lacey, L. Xu, H. Xie, T. Li, V.A. Danner, L. Hu, Mater. Today. 21, 186–192 (2018)CrossRef Y. Wang, Y. Chen, S.D. Lacey, L. Xu, H. Xie, T. Li, V.A. Danner, L. Hu, Mater. Today. 21, 186–192 (2018)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Y. Chen, Y. Wang, S. Zhu, K. Fu, X. Han, Y. Wang, B. Zhao, T. Li, B. Liu, Y. Li, J. Dai, H. Xie, T. Li, J.W. Connell, Y. Lin, L. Hu, Mater. Today. 24, 26–32 (2019)CrossRef Y. Chen, Y. Wang, S. Zhu, K. Fu, X. Han, Y. Wang, B. Zhao, T. Li, B. Liu, Y. Li, J. Dai, H. Xie, T. Li, J.W. Connell, Y. Lin, L. Hu, Mater. Today. 24, 26–32 (2019)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Y. Chen, K. Fu, S. Zhu, W. Luo, Y. Wang, Y. Li, E. Hitz, Y. Yao, J. Dai, J. Wan, V.A. Danner, T. Li, L. Hu, Nano Lett. 16, 3616–3623 (2016)CrossRef Y. Chen, K. Fu, S. Zhu, W. Luo, Y. Wang, Y. Li, E. Hitz, Y. Yao, J. Dai, J. Wan, V.A. Danner, T. Li, L. Hu, Nano Lett. 16, 3616–3623 (2016)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Y. Liu, C. Liang, A. Wei, Y. Jiang, Q. Tian, Y. Wu, Z. Xu, Y. Li, F. Guo, Q. Yang, W. Gao, H. Wang, C. Gao, Mater. Today NANO 3, 1 (2018)CrossRef Y. Liu, C. Liang, A. Wei, Y. Jiang, Q. Tian, Y. Wu, Z. Xu, Y. Li, F. Guo, Q. Yang, W. Gao, H. Wang, C. Gao, Mater. Today NANO 3, 1 (2018)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat S.H. Noh, W. Eom, W.J. Lee, H. Park, S.B. Ambade, S.O. Kim, T.H. Han, Carbon N. Y. 142, 230–237 (2019)CrossRef S.H. Noh, W. Eom, W.J. Lee, H. Park, S.B. Ambade, S.O. Kim, T.H. Han, Carbon N. Y. 142, 230–237 (2019)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat T. Osada, N. Nagashima, Y. Gu, Y. Yuan, T. Yokokawa, H. Harada, Scr. Mater. 64, 892 (2011)CrossRef T. Osada, N. Nagashima, Y. Gu, Y. Yuan, T. Yokokawa, H. Harada, Scr. Mater. 64, 892 (2011)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat X.L. Wang, J.D. Guo, Y.M. Wang, X.Y. Wu, B.Q. Wang, Appl. Phys. Lett. 89, 61910 (2006)CrossRef X.L. Wang, J.D. Guo, Y.M. Wang, X.Y. Wu, B.Q. Wang, Appl. Phys. Lett. 89, 61910 (2006)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat D.C. Marcano, D.V. Kosynkin, J.M. Berlin, A. Sinitskii, Z. Sun, A. Slesarev, L.B. Alemany, W. Lu, J.M. Tour, ACS Nano 4, 4806 (2010)CrossRef D.C. Marcano, D.V. Kosynkin, J.M. Berlin, A. Sinitskii, Z. Sun, A. Slesarev, L.B. Alemany, W. Lu, J.M. Tour, ACS Nano 4, 4806 (2010)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Q. Wei, S. Pei, X. Qian, H.M. Cheng, W. Ren, Adv. Mater. 32, 1 (2020) Q. Wei, S. Pei, X. Qian, H.M. Cheng, W. Ren, Adv. Mater. 32, 1 (2020)
21.
Zurück zum Zitat J. Zhong, W. Sun, Q. Wei, X. Qian, H.M. Cheng, W. Ren, Nat. Commun. 9, 1 (2018)CrossRef J. Zhong, W. Sun, Q. Wei, X. Qian, H.M. Cheng, W. Ren, Nat. Commun. 9, 1 (2018)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat W. Dai, L. Lv, J. Lu, ACS Nano 13, 1547 (2019) W. Dai, L. Lv, J. Lu, ACS Nano 13, 1547 (2019)
23.
Zurück zum Zitat G. Xin, T. Yao, H. Sun, S.M. Scott, D. Shao, G. Wang, J. Lian, Science 349, 1083–1087 (2015)CrossRef G. Xin, T. Yao, H. Sun, S.M. Scott, D. Shao, G. Wang, J. Lian, Science 349, 1083–1087 (2015)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Z. Xu, Y. Liu, X. Zhao, L. Peng, H. Sun, Y. Xu, X. Ren, C. Jin, P. Xu, M. Wang, C. Gao, Adv. Mater. 28, 6449 (2016)CrossRef Z. Xu, Y. Liu, X. Zhao, L. Peng, H. Sun, Y. Xu, X. Ren, C. Jin, P. Xu, M. Wang, C. Gao, Adv. Mater. 28, 6449 (2016)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat V. Loryuenyong, A. Buasri, Adv. Mater. Sci. Eng. 2013 (2013). V. Loryuenyong, A. Buasri, Adv. Mater. Sci. Eng. 2013 (2013).
26.
Zurück zum Zitat R. Saito, M. Hofmann, G. Dresselhaus, A. Jorio, M.S. Dresselhaus, Adv. Phys. 60, 413–550 (2011)CrossRef R. Saito, M. Hofmann, G. Dresselhaus, A. Jorio, M.S. Dresselhaus, Adv. Phys. 60, 413–550 (2011)CrossRef
27.
28.
Zurück zum Zitat J. Yuan, C. Li, Z. Liu, D. Wu, L. Cao, CrystEngComm 19, 6506–6515 (2017)CrossRef J. Yuan, C. Li, Z. Liu, D. Wu, L. Cao, CrystEngComm 19, 6506–6515 (2017)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat X. Li, W. Qi, D. Mei, M.L. Sushko, I. Aksay, J. Liu, Adv. Mater. 24, 5136–5141 (2012)CrossRef X. Li, W. Qi, D. Mei, M.L. Sushko, I. Aksay, J. Liu, Adv. Mater. 24, 5136–5141 (2012)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Y. Huang, Q. Gong, Q. Zhang, Y. Shao, J. Wang, Y. Jiang, M. Zhao, D. Zhuang, J. Liang, Nanoscale 9, 2340–2347 (2017)CrossRef Y. Huang, Q. Gong, Q. Zhang, Y. Shao, J. Wang, Y. Jiang, M. Zhao, D. Zhuang, J. Liang, Nanoscale 9, 2340–2347 (2017)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat S. Eigler, C. Dotzer, A. Hirsch, M. Enzelberger, P. Mu, Chem. Mater. 24(7), 1276–1282 (2012)CrossRef S. Eigler, C. Dotzer, A. Hirsch, M. Enzelberger, P. Mu, Chem. Mater. 24(7), 1276–1282 (2012)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat J. Rodríguez-Mirasol, T. Cordero, J.J. Rodríguez, Carbon 34(1), 43–52 (1996)CrossRef J. Rodríguez-Mirasol, T. Cordero, J.J. Rodríguez, Carbon 34(1), 43–52 (1996)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat H. Pan, X. Ren, H. Yuan, Mater. Rev. 28(6), 93–96 (2014) H. Pan, X. Ren, H. Yuan, Mater. Rev. 28(6), 93–96 (2014)
34.
Zurück zum Zitat S. Stankovich, D.A. Dikin, R.D. Piner, K.A. Kohlhaas, A. Kleinhammes, Y. Jia, Y. Wu, Carbon 45(7), 1558–1565 (2007)CrossRef S. Stankovich, D.A. Dikin, R.D. Piner, K.A. Kohlhaas, A. Kleinhammes, Y. Jia, Y. Wu, Carbon 45(7), 1558–1565 (2007)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat D. Li, M.B. Müller, S. Gilje, R.B. Kaner, G.G. Wallace, Nat. Nanotechnol. 3(2), 101–105 (2008)CrossRef D. Li, M.B. Müller, S. Gilje, R.B. Kaner, G.G. Wallace, Nat. Nanotechnol. 3(2), 101–105 (2008)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat S. Pei, J. Zhao, J. Du, W. Ren, H. Cheng, Carbon N. Y. 48, 4466 (2010)CrossRef S. Pei, J. Zhao, J. Du, W. Ren, H. Cheng, Carbon N. Y. 48, 4466 (2010)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat M.J. Fernandez-Merino, L. Guardia, J.I. Paredes, J. Phys. Chem. C. 114, 6426–6432 (2010)CrossRef M.J. Fernandez-Merino, L. Guardia, J.I. Paredes, J. Phys. Chem. C. 114, 6426–6432 (2010)CrossRef
38.
39.
40.
41.
Zurück zum Zitat Z. Li, C. Gao, Nat. Commun. 7, 1 (2016) Z. Li, C. Gao, Nat. Commun. 7, 1 (2016)
42.
43.
44.
Zurück zum Zitat Z. Wu, W. Ren, L. Gao, J. Zhao, Z. Chen, B. Liu, D. Tang, B. Yu, C. Jiang, H. Cheng, ACS Nano 3(2), 411–417 (2009)CrossRef Z. Wu, W. Ren, L. Gao, J. Zhao, Z. Chen, B. Liu, D. Tang, B. Yu, C. Jiang, H. Cheng, ACS Nano 3(2), 411–417 (2009)CrossRef
45.
Zurück zum Zitat S. Wan, Y. Chen, A.P. Tomsia, S. Wan, Y. Chen, Y. Wang, G. Li, G. Wang, L. Liu, J. Zhang, Matter 1, 389–401 (2019)CrossRef S. Wan, Y. Chen, A.P. Tomsia, S. Wan, Y. Chen, Y. Wang, G. Li, G. Wang, L. Liu, J. Zhang, Matter 1, 389–401 (2019)CrossRef
Metadaten
Titel
Fabrication of high-conductivity RGO film at a temperature lower than 1500 ºC by electrical current
verfasst von
Meijuan Lv
Qinwei Wei
Shuo Cao
Jingdong Guo
Wencai Ren
Huiming Cheng
Publikationsdatum
10.04.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 9/2021
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-021-05797-7

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2021

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2021 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt