گرافن در بسیاری از کاربردها، مانند ذخیره انرژی، بهعنوان مواد فوق العاده و شگفت انگیز عمل میکند ولی در بعضی از کاربردها، مانند الکترودهای الکتروشیمیایی، نمیتواند بهعنوان مواد شگفت انگیز ظاهر شود.
مواد شگفتانگیز همیشه حیرتانگیز نیستند
گرافن از یک صفحهی گرافیتی به ضخامت یک اتم تشکیل شده است و بهدلیل دارا بودن خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی عالی بهعنوان مواد شگفتانگیز و فوق العاده محسوب میشود. گروهی از شیمیدانهای انگلیسی ادعا کردهاند که گرافن در زمینهی الکتروشیمی، ماده شگفتانگیز نیست زیرا الکترودهای گرافنی نمیتوانند الکترون را منتقل نمایند و همچنین گزینهی مناسبی برای کاربردهای شناسایی نیستند.
کریگ بنک و همکارانش از دانشگاه منچستر در یک آزمایشی سه نمونه الکترود که یکی از آنها دارای پوشش گرافن تک لایه، دیگری دارای پوشش گرافن چند لایه و الکترود دیگر بدون پوشش بود را تهیه نمودند. پس از آن با تغییر ولتاژ اعمالی، میزان جریان عبوری از طریق الکترودها را اندازهگیری نمودند. با انجام بررسیهای دقیق کشف کردند که انتقال الکترون در گرافن بیشتر در اطراف لبهها اتفاق میافتد بدون اینکه ساختار هندسی الکترودها عیب و نقصی پیدا کند که نشاندهنده غیر فعال بودن الکترودها است.
شیمیدانها معتقدند که محققان گرافن، از یکی از دو راه ذیل میتوانند الکترودها را اصلاح نمایند: پوششدهی الکترودها با گرافن تک لایه، که مانع از انتقال الکترون میشود، و پوششدهی الکترودها با گرافن چند لایه، که در بعضی مواقع باعث تسریع در انتقال الکترونها میشود.
بنک و همکارانش معتقدند که گرافن چند لایه بسیار شبیه به گرافیت بوده و لبههای بیشتری برای تامین الکترون دارد.
الکساندر بالاندین از دانشگاه کالیفرنیا نیز معتقد است که نتایج بدست آمده بسیار مهم است و باید در آزمایشات آتی الکتروشیمیایی، پوششهای گرافنی با پوششهای گرافیتی مقایسه شوند. ایشان بیان میکند که با عاملدار کردن سطوح گرافن، خواص آن نیز تغییر زیادی پیدا میکند.
در حقیقت، گرافن در بسیاری از کاربردها بهعنوان مواد فوق العاده و شگفت انگیز عمل میکند ولی در بعضی از کاربردها، مانند رساناهای شفاف برای صفحات لمسی و یا بهعنوان چالهی حرارتی، نمیتواند بهعنوان مواد شگفت انگیز ظاهر شود.
بنک خاطر نشان میکند که در بعضی مواقع انتقال آرام الکترونها در الکتروشیمی بهعنوان مزیت است و بههمین دلیل گرافنها کاربرد حیرتانگیزی در ذخیره و تولید انرژی دارد.