這里，通過測量氧化鈷（Co3O4）薄納米片上單層石墨烯的電化學(xué)性能，研究了石墨烯的吸收特性（從相鄰材料中）。在此組件中，電化學(xué)反應(yīng)期間單層石墨烯充當(dāng)界面層，可抑制實(shí)際電活性物質(zhì)與電解質(zhì)的直接接觸。結(jié)果表明，雖然石墨烯是電化學(xué)惰性的，但當(dāng)它放置在Co3O4納米片上時(shí)，也能夠催化氧析出反應(yīng)（OER）。該石墨烯覆蓋的Co3O4模型體系顯示出與Co3O4相似的電化學(xué)性能，表明金屬氧化物的電化學(xué)性質(zhì)可以完全轉(zhuǎn)移到石墨烯。基于密度泛函理論（DFT）計(jì)算，可以知道石墨烯與Co3O4之間的電荷轉(zhuǎn)移是石墨烯由惰性轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚晕镔|(zhì)的關(guān)鍵因素。
Figure 1. （a）G/Co3O4的光學(xué)照片，Co3O4納米片視為暗點(diǎn)分布在整個(gè)基底上，石墨烯轉(zhuǎn)移至基底頂部，其中虛線分割了石墨烯覆蓋與未覆蓋兩部分，插圖是幾何結(jié)構(gòu)示意圖，（b）電化學(xué)池中工作電極的層組裝示意圖。
Figure 2. （a）G/Co3O4 (紅線)， Co3O4 (黑線)，石墨烯 (藍(lán)線) 和bi-G/Co3O4工作電極在0.1 M KOH水溶液中的線性掃描伏安（LSV）曲線（掃速為5 mV s-1），可以看出G/Co3O4與Co3O4呈現(xiàn)出相似的OER活性，插圖是相應(yīng)的放大圖，（b）G/Co3O4的電荷分布計(jì)算頂視圖和側(cè)視圖。
Figure 3.（a）G/Co3O4在不同電位下的自由能圖（對于OER），（b）石墨烯在不同電荷水平，OER幾分步以及相應(yīng)OER過電位的自由能，（c）石墨烯在不同電位下的自由能圖（對于OER），（d）對于G/Co3O4和帶電荷的石墨烯，過電位與吸附自由能差值（OH* 和 OOH*之間）的OER火山圖。
該研究工作由美國萊斯大學(xué)Pulickel M. Ajayan課題組于2019年發(fā)表在Carbon期刊上。原文：Graphene as an electrochemical transfer layer（Carbon 141 (2019) 266e273）
