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【24h】

MnO2 nanoflake/polyaniline nanorod hybrid nanostructures on graphene paper for high-performance flexible supercapacitor electrodes

机译：高性能柔性超级电容器电极在石墨烯纸上的MnO2纳米片/聚苯胺纳米棒杂化纳米结构

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A facile two-step strategy is adopted to construct a free-standing composite paper of MnO2 nanoflake/ polyaniline (PANI) nanorod hybrid nanostructures on reduced graphene oxide (RGO) for flexible supercapacitor electrode application. MnO2 nanoflakes are first grown on RGO paper via an electrodeposition method, followed by assembly of PANI nanorods between MnO2 nanoflakes by in situ polymerization using camphorsulfonic acid as a dopant. The morphology and structure of the composite paper are characterized and the electrochemical properties are systematically investigated. The interconnected PANI nanorods deposited on the interlaced MnO2 nanoflakes have a length of similar to 100 nm and a diameter of similar to 30 nm, creating plenty of open porous structures which are beneficial for ion penetration into the electrode. The RGO/MnO2/PANI composite paper shows a large specific capacitance of 636.5 F g(-1) at 1.0 A g(-1) in 1.0 M Na2SO4 electrolyte and excellent cycling stability (85% capacitance retention after 10(4) cycles). The optimized composite structure with more electroactive sites, fast ion and electron transfer, and strong structural integrity endows the ternary composite paper electrode with outstanding electrochemical performance.
机译：采用一种简便的两步策略，在还原的氧化石墨烯（RGO）上构建了MnO2纳米片/聚苯胺（PANI）纳米棒杂化纳米结构的独立复合纸，用于柔性超级电容器电极应用。 MnO2纳米薄片首先通过电沉积方法在RGO纸上生长，然后使用樟脑磺酸作为掺杂剂通过原位聚合在MnO2纳米薄片之间组装PANI纳米棒。对复合纸的形貌和结构进行了表征，并对电化学性能进行了系统的研究。沉积在交错的MnO2纳米薄片上的相互连接的PANI纳米棒的长度近似于100 nm，直径近似于30 nm，从而产生了大量的开放性多孔结构，这些结构有利于离子渗透到电极中。 RGO / MnO2 / PANI复合纸在1.0 M Na2SO4电解质中在1.0 A g（-1）时显示出636.5 F g（-1）的大比电容，并具有出色的循环稳定性（10（4）个循环后的电容保留率为85％） 。具有更多电活性位点，快速的离子和电子转移以及强大的结构完整性的优化复合结构使三元复合纸电极具有出色的电化学性能。

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