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Black titania nanotubes/spongy graphene nanocomposites for high-performance supercapacitors

机译：黑色二氧化钛纳米管/海绵状石墨烯纳米复合材料，用于高性能超级电容器

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摘要

A simple method is demonstrated to prepare functionalized spongy graphene/hydrogenated titanium dioxide (FG-HTiO2) nanocomposites as interconnected, porous 3-dimensional (3D) network crinkly sheets. Such a 3D network structure provides better contact at the electrode/electrolyte interface and facilitates the charge transfer kinetics. The fabricated FG-HTiO2 was characterized by X-ray diffraction (XRD), FTIR, scanning electron microscopy (FESEM), Raman spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), UV-Vis absorption spectroscopy, and transmission electron microscopy (TEM). The synthesized materials have been evaluated as supercapacitor materials in 0.5 M H2SO4 using cyclic voltammetry (CV) at different potential scan rates, and galvanostatic charge/discharge tests at different current densities. The FG-HTiO2 electrodes showed a maximum specific capacitance of 401 F g(-1) at a scan rate of 1 mV s(-1) and exhibited excellent cycling retention of 102% after 1000 cycles at 100 mV s(-1). The energy density was 78.66 W h kg(-1) with a power density of 466.9 W kg(-1) at 0.8 A g(-1). The improved supercapacitor performance could be attributed to the spongy graphene structure, adenine functionalization, and hydrogenated titanium dioxide.
机译：证明了一种简单的方法，以制备官能化海绵状石墨烯/氢化二氧化钛（FG-HTIO2）纳米复合材料作为互连的多孔三维（3D）网络划线板。这种3D网络结构在电极/电解质界面提供更好的接触，并有助于电荷转移动力学。通过X射线衍射（XRD），FTIR，扫描电子显微镜（FESEM），拉曼光谱，热重分析（TGA），UV-Vis吸收光谱和透射电子显微镜（TEM），其特征在于X射线衍射（XRD），FTIOS2。在不同电位扫描速率下使用循环伏安法（CV）和不同电流密度的电流电荷/放电测试，通过在0.5M H 2 SO 4中作为超级电容器材料进行评估为超级电容器材料。 FG-HTIO2电极以1mV S（-1）的扫描速率显示为401fg（-1）的最大特异性电容，并且在100mV S（-1）下1000次循环后表现出优异的循环保留102％。能量密度为78.66WH kg（-1），功率密度为466.9Wkg（-1），0.8Ag（-1）。改善的超级电容器性能可归因于海绵状石墨烯结构，腺嘌呤官能化和二氧化钛。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2019年第22期|共12页
  • 作者

    El-Gendy DaliaM.; Ghany Nabil A. Abdel; Allam Nageh K.;

  • 作者单位

    Amer Univ Cairo Sch Sci &

    Engn Energy Mat Lab New Cairo 11835 Egypt;

    Natl Res Ctr Dept Phys Chem Cairo 12622 Egypt;

    Amer Univ Cairo Sch Sci &

    Engn Energy Mat Lab New Cairo 11835 Egypt;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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