一个实验和计算研究的氧化石墨烯功能化与tris ((hydroxymethyl) aminomethane作为超级电容器的电极材料

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 氧化石墨烯 (GO) 是一个有前途的材料,用于储能应用.
• 对GO的功能化可以增强其电化学特性.
• 超级电容器需要先进的电极材料来提高性能.

研究的目的:

• 通过使用简单的单方法合成三氨基甲功能化石墨烯氧化物 (GO@T).
• 评估GO@T作为超级电容器电极材料的电化学性能.
• 通过密度函数理论 (DFT) 计算,研究GO@T的结构和电子特性.

主要方法:

• 一个合成的GO功能化与tris ((hydroxymethyl) aminomethane.
• 电化学表征包括特定电容和周期稳定性测量.
• 密度函数理论 (DFT) 对量子电容,自由能量和层距离分析的计算.

主要成果:

• GO@T的特定电容在2.5 A g-1时为549.8 F g-1和在7 A g-1时为358 F g-1.
• 该材料表现出高循环稳定性,在5500和9300个循环后分别保持80%和68%的电容.
• DFT计算为量子电容和功能化后的结构变化提供了见解.

结论:

• 三 (基甲基) 氨基甲功能化显著提高了石墨烯氧化物的性能,用于超级电容器应用.
• 由于其优越的电容和稳定性,GO@T是高性能超级电容器的有希望的电极材料.
• 这项研究为设计用于储能的高级功能化石墨烯基材料提供了基础.