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结合三维结构的优势和石墨烯的固有特性，通过等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺合成的垂直石墨烯（VG）已显示出有望应用于储能电极的巨大前景。然而，如先前的研究中所示，VG电极的实际应用受到有限的高度的困扰，高度通常在几百纳米的范围内。认为不可接受的VG薄膜沉积的原因是高度饱和，这是由于VG薄片不可避免地会合在一起以及沉积时间所致。
本文，山西大学Jiemin Han等研究人员在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表名为“Oxygen-Assisted Trimming Growth of Ultrahigh Vertical Graphene Films in a PECVD Process for Superior Energy Storage”的论文，研究开发了一种氧气辅助的“修整”工艺，以消除过高的石墨烯纳米片，从而克服了生长过程中VG厚度的饱和。在这种方法中，VG的高度高达80μm。作为超级电容器电极测试，VG薄膜获得了241.35mF cm–2的理想电容，表明其优越的电化学性能和在储能方面的应用潜力。值得注意的是，这种厚度绝不是该合成技术所能达到的最大值，本工作中，通过循环沉积-校正过程可以获得更高的电容。
图1.（a）VG和UVG的制造示意图。在没有OAT（b）和有OAT（c）的不同生长条件下，VG的俯视图和横截面SEM图像。
图2.（a）VG的高度和增长率。（b）D峰与G峰的强度比。
图3. VG-1h（a）和OVG-1h（b）的俯视图和横截面SEM图像。
图4.（a）VG-1h和OVG-1h的拉曼光谱。VG-1h（b）和OVG-1h（c）的C 1s XPS光谱。
图5.薄VG薄片（a），具有少量VG分支的薄VG（b，c），具有大量VG分支的dV（d）和较稠密的VG（e，f）。
图6、VG和UVG的电化学性能
总而言之，展示了一种OAT PECVD策略来制造紧密集成的垂直石墨烯薄膜。通过OAT工艺，共轭石墨烯薄片和无定形碳被消除，因此石墨烯薄片可以在垂直方向上连续生长，从而获得超高VG膜。坚信这项工作对于高负载垂直石墨烯的合成具有重要的指导意义。特别是，与IC兼容的制造工艺和出色的储能能力使UVG成为集成设备（如能量收集和存储系统以及自供电传感系统）的巨大希望。
文章来源：材料分析与应用 | 
