铜箔上的珊瑚状CuO/Cu2O结构：一种无需粘合剂的电极，用于多巴胺检测和超级电容器应用

通过化学氧化法制备了具有珊瑚状结构的CuO/Cu?O纳米电极，其检测多巴胺的极限为0.507 μM，灵敏度1.03 μA/μM·cm2，同时展现出1104 mF/cm2的高比电容和优异的循环稳定性（5000次后保留92%电容），兼具柔性机械特性。

　　

摘要

本研究采用化学氧化技术，在铜箔上制备了CuO/Cu₂O珊瑚状结构，这些结构被设计用于传感器和超级电容器等应用中的电极。通过化学氧化得到的Cu(OH)₂纳米带在500°C的氩气氛围中进一步氧化，转化为CuO/Cu₂O的混合氧化物。随着退火温度的升高，纳米带的形态逐渐转变为珊瑚状结构，从而提高了电极的性能。通过X射线衍射、拉曼光谱、场发射扫描电子显微镜和能量色散X射线光谱研究了其结构和成分特性。电化学性能则通过循环伏安法、恒电流充放电、线性扫描伏安法、计时电流法和电化学阻抗谱进行了分析。在500°C下烧结的CuO/Cu₂O电极能够检测低浓度的多巴胺，检测限为0.507 μM，灵敏度为1.03 μA/μM·cm²。同时，这些电极在1 mA/cm²的电流密度下具有1104 mF/cm²的面积电容，并表现出优异的循环稳定性，在5000次循环后仍能保持92%的初始电容。值得注意的是，制备在铜箔上的CuO/Cu₂O电极具有出色的机械柔韧性，非常适合用于柔性、无粘合剂的能量存储和传感设备。

图形摘要

本研究采用了一种简单的化学氧化方法，在铜箔上制备了柔性的CuO/Cu₂O珊瑚状纳米结构，这些纳米结构可作为多巴胺检测和超级电容器应用的多功能电极。通过氧化形成的Cu(OH)₂纳米带在500°C的氩气氛围中退火后转变为CuO/Cu₂O混合相，其珊瑚状结构显著提升了电化学性能。这些电极对多巴胺具有高灵敏度，并展现出优异的超级电容器性能（1104 mF/cm²，容量保持率为92%），体现了其多功能性、柔韧性和无粘合剂的设计特点，适用于下一代电子设备。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。