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SnO2/石墨纳米片复合电极及其在超级电容器中的应用

         
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Electrochemical exfoliation of graphite rods under the action of an electric field force led to the formation of two-dimensional (2D) graphite nanosheet arrays (GNSAs) perpendicular to the surface of the graphite substrate and paral el to each other in arrangement. Subsequently, SnO2/graphite nanosheet array (SnO2/GNSA) composite electrodes were prepared by the cathodic reduction electrodeposition method. The morphology, composition, and microstructure of the samples were characterized using field emission scanning electron microscopy (FESEM), powder X-ray diffraction (XRD), and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, respectively. Electrochemical measurements showed that the composite electrodes achieved specific capacitance values as high as 4105 F∙m−2 in the potential window up to 1.4 V with a scan rate of 5 mV∙s−1 in 0.5 mol∙L−1 LiNO3 solution. A symmetric supercapacitor fabricated with the as-prepared SnO2/GNSAs exhibited excel ent capacitive performance with energy density of 0.41 Wh∙m−2 in the potential window up to 1.8 V and retention of 81%after 5000 cycles.%在电场的作用下对石墨棒进行电化学剥离,使其表面形成相互平行排列,且垂直于石墨棒基底的二维(2D)石墨纳米片阵列(GNSA).然后通过阴极还原电沉积法制备SnO2/石墨纳米片阵列(SnO2/GNSA)复合电极.采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱对其形貌和结构进行了表征.电化学测试表明该复合电极具有优异的超电容性能,在0.5 mol∙L-1 LiNO3电解质中,扫描速率为5 mV∙s-1,电位窗口为1.4 V时,比电容达4015 F∙m-2.由SnO2/GNSA复合电极和相同电解质组装成的对称型超级电容器,在扫描速率为5 mV∙s-1时,其电位窗口可增至1.8 V,能量密度达到0.41 Wh∙m-2,循环5000圈后其比电容仍保持为初始比电容的81%.

著录项

  • 来源
    《物理化学学报》 |2014年第12期|2256-2262|共7页
  • 作者

    陈婵娟; 胡中爱; 胡英瑛; 李丽; 杨玉英; 安宁; 李志敏; 吴红英;

  • 作者单位

    西北师范大学化学化工学院;

    甘肃省高分子材料重点实验室;

    生态环境相关高分子材料教育部重点实验室;

    兰州730070;

    西北师范大学化学化工学院;

    甘肃省高分子材料重点实验室;

    生态环境相关高分子材料教育部重点实验室;

    兰州730070;

    西北师范大学化学化工学院;

    甘肃省高分子材料重点实验室;

    生态环境相关高分子材料教育部重点实验室;

    兰州730070;

    西北师范大学化学化工学院;

    甘肃省高分子材料重点实验室;

    生态环境相关高分子材料教育部重点实验室;

    兰州730070;

    西北师范大学化学化工学院;

    甘肃省高分子材料重点实验室;

    生态环境相关高分子材料教育部重点实验室;

    兰州730070;

    西北师范大学化学化工学院;

    甘肃省高分子材料重点实验室;

    生态环境相关高分子材料教育部重点实验室;

    兰州730070;

    西北师范大学化学化工学院;

    甘肃省高分子材料重点实验室;

    生态环境相关高分子材料教育部重点实验室;

    兰州730070;

    西北师范大学化学化工学院;

    甘肃省高分子材料重点实验室;

    生态环境相关高分子材料教育部重点实验室;

    兰州730070;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 电化学、电解、磁化学;
  • 关键词

    超级电容器; 石墨纳米片阵列; 二氧化锡; 复合电极; 电化学性能;

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