这里，报道了一种制备氮掺杂垂直石墨烯（NVG）纳米片的一步策略，该实验过程是在高通量等离子体增强的化学气相沉积（H-PECVD）系统中进行，且温度较低。该NVG纳米片具有垂直的相互交错结构和较丰富的缺陷。这有利的形貌和结构赋予了NVG-30催化剂最佳的ORR活性，其稳定性也远远优于Pt/C催化剂。紫外线光电子能谱（UPS）测量表明NVG-30具有低的功函，导致出色的供电子能力。此外，将其组装为Zn-空电池后，NVG-30催化剂也显示出高的能量密度和放电稳定性。这项工作不仅提出了一种制备NVG纳米片的可行策略，也证明了它是一种用于ORR和金属-空气电池的高效无金属催化剂。
 
Figure 1. （a）使用H-PECVD系统制备NVG电催化剂的示意图。 （b-c）VG和NVG-30的SEM图像，（d-e）VG和NVG-30的TEM图像。（f）NVG-30的SEM图像和SEM-EDS元素图，显示了C和N元素的均匀分布。
 

Figure 2.（a）拉曼光谱，（b）XRD图，（c）N2吸附/解吸等温线，（d）孔径分布，（e）VG，NVG-10，NVG-20和NVG-30的XPS光谱， 和（f）NVG-10，NVG-20和NVG-30的高分辨率XPS N 1s光谱。
 

Figure 3. （a）在N2饱和（虚线）和O2饱和（实线）的0.1 M KOH溶液中的CV曲线，扫描速率为50 mV s-1。（b）LSV曲线比较，转速为1600 rpm，扫速为10mV s-1。（c）0.75 V时的半波电位和（d）动力学电流密度。（e）环电流和盘电流。（f）H2O2产率和电子转移数。
 

Figure 4.（a）Tafel斜率和（b）各种催化剂的奈奎斯特图（插图为当量电路）。（c）在相互连接的垂直定向结构中增强的电子转移示意图。
 
      该研究工作由郑州大学Guosheng Shao和Yige Zhao课题组于2020年发表在 Journal of Materials Chemistry A期刊上。原文：Nitrogen-doped Vertical Graphene Nanosheets by High-Flux Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition as Efficient Oxygen Reduction Catalysts for Zn-Air Battery。