這里，通過氣體發(fā)泡方法（類似于蒸面包）成功制備了一種新穎的三維N，S-共摻雜還原氧化石墨烯（3D NSrGO）泡沫，其中(NH4)2S2O3作為發(fā)泡劑以及提供N和S源。如此交聯(lián)的3D結(jié)構(gòu)不僅具有高的比表面積，還為電子/離子傳輸提供了更多的傳輸通道。此外，引入含N和S的官能團，在石墨烯中創(chuàng)造了晶格缺陷，這為法拉第贗電容發(fā)生提供了更多的活性位點。最終，在三電極系統(tǒng)中對3D NS-rGO樣品進(jìn)行了電化學(xué)測試，在1 A g-1電流密度下其容量達(dá)306.3 F g-1，優(yōu)于相同溫度下制備的rGO兩倍之上。此外，該3D NS-rGO樣品顯示了極好的循環(huán)穩(wěn)定性，經(jīng)過10000次循環(huán)測試后其電容損失小于2％暗示其在高性能超級電容器的潛在應(yīng)用前景。
Figure 1．制備3D NS-rGO泡沫的過程示意圖。
Figure 2.GO，(NH4)2S2O3，以及GO和(NH4)2S2O3兩者混合物的TGA曲線，（b）GO，(NH4)2S2O3和3D NS-rGO材料的XRD圖。
Figure 3.（a）GO，（b-d）3D NS-rGO的SEM圖，（e）N元素和（f）S元素的漫譜圖。
Figure 4.（a）3D NS-rGO電極，（b）rGO在不同掃速下的CV曲線，（c）兩種電極在10 mV s-1固定掃速下的CV曲線比較，（d）3D NS-rGO電極在不同電流密度下的恒電流充放電曲線，（e）兩種電極在1 A g-1固定電流密度下的恒電流充放電曲線。
Figure 5.（a）兩種電極的倍率性能，（b）電化學(xué)阻抗譜，（c）頻率響應(yīng)。
Figure 6. （a）3D NS-rGO電極的放電速率與相應(yīng)比電容的函數(shù)關(guān)系，（b）循環(huán)性能測試。
該研究工作由華南師范大學(xué)Dong Shu團隊聯(lián)合中山大學(xué)Chun He于2019年發(fā)表在Journal of Colloid and Interface Science期刊上。原文：Synthesis of three dimensional N&S co-doped rGO foam with high capacity and long cycling stability for supercapacitors（https://doi.org/10.1016/j.jcis.2018.11.007）
