기능화된 그래핀에는 단일층 질소 도핑 그래핀과 다층 질소 도핑 그래핀이 포함됩니다.
탄소 원자에 대한 질소 원자의 비율은 약 2~5%입니다.
그래핀의 질소 도핑은 밴드 갭을 열고 전도성 유형을 조정하며 전자 구조를 변경하고 자유 캐리어의 밀도를 향상시켜 그래핀의 전도성과 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
또한, 그래핀 탄소 그리드에 질소 함유 원자 구조를 도입하면 그래핀 표면의 흡착 활성 사이트가 증가하여 금속 입자와 그래핀 간의 상호 작용이 향상될 수 있습니다.
따라서, 질소가 도핑된 그래핀은 에너지 저장소자에 적용 시 전기화학적 성능이 더 우수하며, 고성능 전극소재로의 개발이 기대된다.
기존 연구에서도 질소 도핑 그래핀이 에너지 저장 재료의 용량 특성, 급속 충방전 용량 및 사이클 수명을 크게 향상시킬 수 있는 것으로 나타났으며, 이는 에너지 저장 분야에서 큰 응용 가능성을 가지고 있습니다.