Interfacial Phenomena Governing Performance of Graphene Electrodes in Aqueous Electrolyte
Delgà-Fernández, Marta (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Toral-Lopez, Alejandro (University of Granada. Department of Electronics and Computer Technology)
Guimerà Brunet, Anton (Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina)
Pérez-Marín, Antonio Pablo (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Marin, Enrique G (University of Granada. Department of Electronics and Computer Technology.)
Godoy Medina, Andres (University of Granada. Department of Electronics and Computer Technology.)
Garrido, Jose (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Del Corro, Elena (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Data:	2024
Resum:	There is evidence of the presence of intercalated water between graphene and the substrate in electronic devices. However, a proper understanding of the impact of this phenomenon, which causes important limitations for the optimization of graphene-based devices operating in aqueous electrolytes, is missing. We used graphene-based electrodes on insulating and conducting substrates to evaluate the impact of intercalated water by combining experimental techniques with numerical simulations. Results show that the capacitance of the conductive substrate/graphene electrodes is significantly higher than that of the insulating substrate/graphene ones. Meanwhile, Raman spectroscopy demonstrates that graphene charge modulation with the applied potential is independent of the substrate conductivity. We found that this intriguing behavior is influenced by the water intercalation phenomena and governed by the substrate conductive nature. This work contributes to the understanding of the electric response of graphene-based devices in an aqueous environment and of the methods to measure and model it.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación PRE2018-086251 Agencia Estatal de Investigación PID2020-113663RB-I00 European Commission 881603 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-01534 Agencia Estatal de Investigación PID2020-116518GB-I00 Agencia Estatal de Investigación TED2021-129769B-I00 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00495 Agencia Estatal de Investigación PID2021-126117NA-I00 Agencia Estatal de Investigación PLEC2022-009232 Agencia Estatal de Investigación RYC2019-027879-I Ministerio de Sanidad y Consumo CB06/01/0049
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Graphene ; Interfacial phenomena ; Electrical double layer ; Water intercalation
Publicat a:	Nano letters, Vol. 24, Issue 37 (September 2024) , p. 11376-11384, ISSN 1530-6992

DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c01808
PMID: 39231528

9 p, 5.5 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats