Vật liệu rGO aerogel ứng dụng trong điện cực siêu tụ điện

1106 lượt xem

Các tác giả

  • Ngo Van Hoanh Viện Hóa học – Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự
  • Phung Xuan Thinh Phòng Đào tạo, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự
  • Le Huu Thanh Viện Hóa học – Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự
  • Le Trung Hieu Viện Hóa học – Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự
  • Ngo Tien Quyet Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
  • Nguyen Tran Hung (Tác giả đại diện) Viện Hóa học – Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự

DOI:

https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.89.2023.67-72

Từ khóa:

Graphen; Aerogel; Siêu tụ điện; Tính chất điện hóa.

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, vật liệu rGO aerogel được chế tạo thành công bằng phương pháp đông khô kết hợp khử ở nhiệt độ cao. Đặc trưng của rGO aerogel được khảo sát bằng các kỹ thuật hiện đại như SEM-EDX, XRD, Raman, hấp phụ giải hấp N2. Tính chất điện hóa được nghiên cứu qua phương pháp quét thế vòng (CV), xạc - xả (GCD) và đo tổng trở (EIS) trong dung dịch điện phân KOH 6M. Kết quả nghiên cứu cho thấy, rGO aerogel có diện tích bề mặt riêng và thể tích lỗ xốp lớn lần lượt là 162,4 m2/g và 0,237 cm3/g, điện dung riêng lớn đạt 90 F/g ở mật độ dòng 0.1 A/g và tuổi thọ xạc xả lớn với điện dung riêng đạt 87.5% sau 500 lần xạc xả liên tục. 

Tài liệu tham khảo

[1]. Liu, B., Q. Zhang, Z. Wang, et al., "Nitrogen and Sulfur-Codoped Porous Carbon Nanospheres with Hierarchical Micromesoporous Structures and an Ultralarge Pore Volume for High-Performance Supercapacitors". ACS Applied Materials & Interfaces. 12(7): p. 8225-8232, (2020). DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.9b20473

[2]. Fan, W., C. Zhang, W.W. Tjiu, et al., "Graphene-Wrapped Polyaniline Hollow Spheres As Novel Hybrid Electrode Materials for Supercapacitor Applications". ACS Applied Materials & Interfaces. 5(8): p. 3382-3391, (2013). DOI: https://doi.org/10.1021/am4003827

[3]. Yang, X., Y. Li, P. Zhang, et al., "Hierarchical hollow carbon spheres: Novel synthesis strategy, pore structure engineering and application for micro-supercapacitor". Carbon. 157: p. 70-79, (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.10.008

[4]. Bavio, M.A., G.G. Acosta, and T. Kessler, "Polyaniline and polyaniline-carbon black nanostructures as electrochemical capacitor electrode materials". International Journal of Hydrogen Energy. 39(16): p. 8582-8589, (2014). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.01.018

[5]. Huang, G., Q. Geng, B. Xing, et al., "Manganous nitrate -assisted potassium hydroxide activation of humic acid to prepare oxygen-rich hierarchical porous carbon as high-performance supercapacitor electrodes". Journal of Power Sources. 449: p. 227506, (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.227506

[6]. Zang, P., S. Gao, L. Dang, et al., "Green synthesis of holey graphene sheets and their assembly into aerogel with improved ion transport property". Electrochimica Acta. 212: p. 171-178, (2016). DOI: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2016.06.146

[7]. Sethi, M., H. Bantawal, U.S. Shenoy, et al., "Eco-friendly synthesis of porous graphene and its utilization as high performance supercapacitor electrode material". Journal of Alloys and Compounds. 799: p. 256-266, (2019). DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.05.302

[8]. Simon, P. and Y. Gogotsi, "Materials for electrochemical capacitors". Nature Materials. 7(11): p. 845-854, (2008). DOI: https://doi.org/10.1038/nmat2297

[9]. Wu, X., J. Zhou, W. Xing, et al., "High-rate capacitive performance of graphene aerogel with a superhigh C/O molar ratio". Journal of Materials Chemistry. 22(43): p. 23186-23193, (2012). DOI: https://doi.org/10.1039/c2jm35278h

[10]. Lee, S.P., G.A.M. Ali, H. Algarni, et al., "Flake size-dependent adsorption of graphene oxide aerogel". Journal of Molecular Liquids. 277: p. 175-180, (2019). DOI: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2018.12.097

[11]. Zhao, G., C. Chen, D. Yu, et al., "One-step production of O-N-S co-doped three-dimensional hierarchical porous carbons for high-performance supercapacitors". Nano Energy. 47: p. 547-555, (2018). DOI: https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.03.016

[12]. Wei, G., J. Yu, M. Gu, et al., "Dielectric relaxation and hopping conduction in reduced graphite oxide". Journal of Applied Physics. 119: p. 224102, (2016). DOI: https://doi.org/10.1063/1.4953357

[13]. Chaunchaiyakul, S., T. Yano, K. Khoklang, et al., "Nanoscale analysis of multiwalled carbon nanotube by tip-enhanced Raman spectroscopy". Carbon. 99: p. 642-648, (2016). DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2015.12.090

[14]. Thommes, M., K. Kaneko, A.V. Neimark, et al., "Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report)". 87(9-10): p. 1051-1069, (2015). DOI: https://doi.org/10.1515/pac-2014-1117

Tải xuống

Đã Xuất bản

25-08-2023

Cách trích dẫn

Ngô, V. H., Phung Xuan Thinh, Le Huu Thanh, Le Trung Hieu, Ngo Tien Quyet, và Nguyen Tran Hung. “Vật liệu RGO Aerogel ứng dụng Trong điện cực Siêu tụ điện”. Tạp Chí Nghiên cứu Khoa học Và Công nghệ quân sự, vol 89, số p.h 89, Tháng Tám 2023, tr 67-72, doi:10.54939/1859-1043.j.mst.89.2023.67-72.

Số

T. 89 (2023)

Chuyên mục

Nghiên cứu khoa học

##category.category##

Các bài báo được đọc nhiều nhất của cùng tác giả