Stability of common and modified exfoliated graphite to oxidation

Abstract

Інтеркаляційні сполуки графіту акцепторного типу А-ІСГ можуть бути зазвичай отримані шляхом електрохімічного окислення графіту у водних кислих або нейтральних розчинах. Паралельно з утворенням А-ІСГ на аноді зазвичай має місце виділення кисню. Це може призводити до необоротних змін в матеріалі і, отже, до втрати оборотності в системі, пов'язаної з частковим окисленням графіту. Запропонований спеціальний електрохімічний метод тривалої послідовної циклічної вольтамперометрії для оцінки стійкості графіту до окислення. Оцінені основні механізми корозії для різних типів графітів. Співставленні спеціальні типи розширених графітів, модифікованих P2O5, B2O3 and H3BO3. Найбільший термін служби (до 550 циклів) має розширений графіт, модифікований 5% B2O3.

Интеркаляционные соединения графита акцепторного типа А-ИСГ могут быть обычно получены путем электрохимического окисления графита в водных кислых или нейтральных растворах. Параллельно с образованием А-ИСГ на аноде обычно имеет место выделение кислорода. Это может приводить к необратимым изменениям в материале и, следовательно, к потере обратимости в системе, связанной с частичным окислением графита. Предложен специальный электрохимический метод длительной последовательной циклической вольтамперометрии для оценки устойчивости графита к окислению. Оценены основные механизмы коррозии для различных типов графитов. Сопоставлены специальные типы расширенных графитов, модифицированных P2O5, B2O3 and H3BO3. Наибольший срок службы (до 550 циклов) имеет расширенный графит, модифицированный 5 % B2O3.

Acceptor-type graphite intercalation compounds (A-GIC) can usually be obtained through electrochemical oxidation of graphite in aqueous acidic or neutral solutions. Oxygen evolution usually takes place at the anode in parallel to the A-GIC formation. It can lead to irreversible changes in the material, and consequently to a loss of reversibility of the system, caused by the partial oxidation of graphite. A special electrochemical method of prolonged sequential cyclic voltammetry was proposed for evaluation of graphite stability to oxidation. The main corrosion mechanisms for different types of graphite are estimated. Special types of TEG modified by P2O5, B2O3 and H3BO3 are compared. A maximal cycling life (up to 550 cycles) is obtained with TEG modified by 5% of B2O3.