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三维多孔碳纳米管-还原氧化石墨烯复合气凝胶应用于高性能对称超级电容器
引用本文:杨小龙,王晨淏,卢振杰,潘书刚,付永胜,汪信. 三维多孔碳纳米管-还原氧化石墨烯复合气凝胶应用于高性能对称超级电容器[J]. 无机化学学报, 2013, 29(18)
作者姓名:杨小龙  王晨淏  卢振杰  潘书刚  付永胜  汪信
作者单位:南京理工大学, 软化学与功能材料教育部重点实验室, 南京 210094;常州工学院, 常州 213032
基金项目:国家自然科学基金(No.52173255)和江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究项目(No.23KJA430003)资助。
摘    要:以羟基化的碳纳米管(CNT-OH)和自制的氧化石墨烯(GO)为原料,通过氧化还原自组装的水热合成策略制备了碳纳米管-还原氧化石墨烯(CNTs-rGO)三维气凝胶,并探究了水热温度对三维气凝胶的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱(XPS)对材料的结构、形貌进行了表征,并对其进行电化学性能测试。其中,在140℃下合成的气凝胶CNTs-rGO展示了最佳的电化学性能,在1 A·g-1电流密度下的比电容高达294.65 F·g-1,循环伏安曲线在50 mV·s-1扫速下的形状仍然近似于矩形,展示了良好的可逆性。将其作为正极和负极材料组装的对称超级电容器在功率密度为249.8 W·kg-1时的最大能量密度为3.744 Wh·kg-1,在1 A·g-1下循环10 000次后,其电容保持率和库仑效率均约为100%。优异的电化学性能主要归因于CNTs-rGO复合材料疏松多孔的三维立体结构,这保证了离子的快速运输,同时CNTs和rGO的交联结构提高了电导率,充分发挥了CNTs和rGO的化学和电学性能。

关 键 词:羟基化碳纳米管  氧化石墨烯  水热合成  三维气凝胶  超级电容器
收稿时间:2023-10-03
修稿时间:2023-12-13

Three-dimensional porous carbon nanotubes-reduced graphene oxide composite aerogel for high-performance symmetrical supercapacitor
YANG Xiaolong,WANG Chenhao,LU Zhenjie,PAN Shugang,FU Yongsheng,WANG Xin. Three-dimensional porous carbon nanotubes-reduced graphene oxide composite aerogel for high-performance symmetrical supercapacitor[J]. Chinese Journal of Inorganic Chemistry, 2013, 29(18)
Authors:YANG Xiaolong  WANG Chenhao  LU Zhenjie  PAN Shugang  FU Yongsheng  WANG Xin
Affiliation:Key Laboratory for Soft Chemistry and Functional Materials of Ministry of Education, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China;Changzhou Institute of Technology, Changzhou, Jiangsu 213032, China
Abstract:
Keywords:hydroxylated carbon nanotube  graphene oxide  hydrothermal synthesis  three-dimensional aerogel  supercapacitor
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