高性能シュードコンデンサー用の硫黄窒素ポリマーによるグラフェン酸化混合物
Samanta Witomska1,2,3, Zhaoyang Liu1, Włodzimierz Czepa2,3
1Université de Strasbourg , CNRS, ISIS , 8 alleé Gaspard Monge , 67000 Strasbourg , France.
Journal of the American Chemical Society
|December 6, 2018
まとめ
ティオウレア・フォーマルアルデヒドポリマーで 機能する新型のグラフェン酸化物を作りました この高度な材料は,スーパーコンデンサの性能を大幅に向上させ,エネルギー貯蔵アプリケーションに高い特異容量と優れた安定性を提供します.
科学分野:
- 材料科学
- 電気化学
- ナノテクノロジー
背景:
- 炭素基の電極は超電容器にとって不可欠ですが,それらの特定の容量と擬似容量性の振る舞いを強化することは依然として課題です.
- グラフェン酸化物 (GO) は,その高い表面積と伝導性のために有望な支架を提供しますが,電気化学的性能を改善するために機能化が必要です.
研究 の 目的:
- リドックス活性型チオウレア・フォーマルヒドポリマーでグラフェン酸化物を共性的に機能化することによって,多機能のハイブリッド材料を作成する.
- このハイブリッド構造が電気化学的な擬電容性行為と全体的な超電容器性能に与える影響を調査する.
主な方法:
- 酸化グラフェンとチオウレア・フォーマルアルデヒドポリマーの共性機能化
- マルチスケールの物理的および化学的特徴 (例えば,多孔性,表面積,元素分布).
- 特定容量,面積容量,エネルギー密度,サイクル安定性を評価するための電気化学試験.
主要な成果:
- 結果として得られた3Dハイブリッドは高孔積と402 m2の特定の表面積を示した.
- 硫黄,窒素,酸素の機能群の存在は,ファラダイの酸化還元反応を容易にし,偽容量を高めました.
- グラフェン基のハイブリッドは,400 F g−1の高特異容量,160 mF cm−2の面積容量,および5000サイクル後に100%の容量保持率を持つ11.1 mWh cm−3のエネルギー密度を達成した.
結論:
- 酸化グラフェンとチオウレア・フォーマルアルデヒドポリマーの共性機能化により,優れた超容量特性を持つ多機能ハイブリッドが成功しました.
- この新しいハイブリッドシステムは,高い容量,エネルギー密度,優れたサイクル安定性により,先進的なエネルギー貯蔵アプリケーションのための大きな可能性を証明しています.
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