Hợp chất hybrid Co(OH)2/graphene dạng lớp lên lớp làm điện cực siêu tụ điện điện hóa hiệu suất cao

Springer Science and Business Media LLC - Tập 17 - Trang 1159-1165 - 2013
Cheng-Yue Sun1, Yun-Guang Zhu1, Tie-Jun Zhu1, Jian Xie1, Gao-Shao Cao1, Xin-Bing Zhao1
1State Key Laboratory of Silicon Materials and Key Laboratory of Advanced Materials and Applications for Batteries of Zhejiang Province, Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, China

Tóm tắt

Một hợp chất hybrid Co(OH)2/graphene dạng lớp lên lớp đã được chế tạo bằng phương pháp tăng trưởng thủy nhiệt một bước tại chỗ để ứng dụng trong các siêu tụ điện điện hóa. Hợp chất này cho thấy điện dung riêng đạt 436 F g−1 ở mật độ dòng điện 50 A g−1. Thêm vào đó, hợp chất có thể giữ được điện dung riêng là 651 F g−1 sau 10.000 chu kỳ ở 10 A g−1. Hiệu suất xuất sắc có thể được quy cho ma trận graphene chất lượng cao, hình thái đều đặn và độ tinh thể cao của Co(OH)2, cùng cấu trúc lớp lên lớp độc đáo của hợp chất, tạo điều kiện tăng cường vận chuyển electron và các phản ứng redox Faradic. Kết quả đã chứng minh rằng hợp chất hybrid Co(OH)2/graphene với cấu trúc lớp lên lớp có tiềm năng cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng hiệu suất cao.

Từ khóa

#hợp chất hybrid; siêu tụ điện điện hóa; Co(OH)2; graphene; lưu trữ năng lượng; điện dung riêng

Tài liệu tham khảo

Scrosati B (2007) Nat Nanotechnol 2:598–599 Simon P, Gogotsi Y (2008) Nat Mater 7:845–854 Lee SW, Yabuuchi N, Gallant BM, Chen S, Kim BS, Hammond PT, Shao-Horn Y (2010) Nat Nanotechnol 5:531–537 Pech D, Brunet M, Durou H, Huang P, Mochalin V, Gogotsi Y, Taberna PL, Simon P (2010) Nat Nanotechnol 5:651–654 Miller JR, Simon P (2008) Science 321:651–652 Chen PC, Shen G, Sukcharoenchoke S, Zhou C (2009) Appl Phys Lett 94:043113 Xiao W, Xia H, Fuh JYH, Lu L (2009) J Power Sources 193:935–938 Hu CC, Chang KH, Lin MC, Wu YT (2006) Nano Lett 6:2690–2695 Xia X, Tu J, Zhang Y, Wang X, Gu C, Zhao XB, Fan HJ (2012) ACS Nano 6:5531–5538 Xia XH, Tu JP, Zhang YQ, Mai YJ, Wang XL, Gu CD, Zhao XB (2012) RSC Adv 2:1835–1841 Zhang YQ, Xia XH, Tu JP, Mai YJ, Shi SJ, Wang XL, Gu CD (2012) J Power Sources 199:413–417 Gupta V, Kusahara T, Toyama H, Gupta S, Miura N (2007) Electrochem Commun 9:2315–2319 Jiang J, Kucernak A (2002) Electrochim Acta 47:2381–2386 Xia XH, Tu JP, Zhang YQ, Mai YJ, Wang XL, Gu CD, Zhao XB (2011) J Phys Chem C 115:22662–22668 Arbizzani C, Mastragostino M, Soavi F (2001) J Power Sources 100:164–170 Roberts ME, Wheeler DR, McKenzie BB, Bunker BC (2009) J Mater Chem 19:6977–6979 Chang JK, Wu CM, Sun IW (2010) J Mater Chem 20:3729–3735 Cao L, Xu F, Liang YY, Li HL (2004) Adv Mater 16:1853–1857 Xue T, Wang X, Lee JM (2012) J Power Sources 201:382–386 Wang D, Choi D, Li J, Yang Z, Nie Z, Kou R, Hu D, Wang C, Saraf LV, Zhang J, Aksay IA, Liu J (2009) ACS Nano 3:907–914 Zhang K, Zhang LL, Zhao XS, Wu J (2010) Chem Mater 22:1392–1401 Chen SQ, Wang Y (2010) J Mater Chem 20:9735–9739 Li F, Song J, Yang H, Gan S, Zhang Q, Han D, Ivaska A, Niu L (2009) Nanotechnology 20:455602 Wang H, Casalongue HS, Liang Y, Dai H (2010) J Am Chem Soc 132:7472–7477 Fan Z, Yan J, Wei T, Zhi L, Ning G, Li T, Wei F (2011) Adv Funct Mater 21:2366–2375 Chen S, Zhu J, Wang X (2010) J Phys Chem C 114:11829–11834 Ding S, Luan D, Boey FYC, Chen JS, Lou XW (2011) Chem Commun 47:7155–7157 Choi J, Jin J, Jung IG, Kim JM, Kim HJ, Son SU (2011) Chem Commun 47:5241–5243 Hummers WS, Offeman RE (1958) J Am Chem Soc 80:1339–1339 Marcano DC, Kosynkin DV, Berlin JM, Sinitskii A, Sun Z, Slesarev A, Alemany LB, Lu W, Tour JM (2010) ACS Nano 4:4806–4814 Sampanthar JT, Zeng HC (2002) J Am Chem Soc 124:6668–6675 Jiang J, Liu J, Ding R, Zhu J, Li Y, Hu A, Li X, Huang X (2010) ACS Appl Mater Interfaces 3:99–103 Stankovich S, Piner RD, Nguyen ST, Ruoff RS (2006) Carbon 44:3342–3347 Geng Y, Wang SJ, Kim JK (2009) J Colloid Inter Sci 336:592–598 Nethravathi C, Nisha T, Ravishankar N, Shivakumara C, Rajamathi M (2009) Carbon 47:2054–2059 Jeong HK, Lee YP, Lahaye RJWE, Park MH, An KH, Kim IJ, Yang CW, Park CY, Ruoff RS, Lee YH (2008) J Am Chem Soc 130:1362–1366 Xu C, Wang X, Zhu J, Yang X, Lu L (2008) J Mater Chem 18:5625–5629 Wang XF, You Z, Ruan DB (2006) Chin J Chem 24:1126–1132 Elumalai P, Vasan HN, Munichandraiah N (2001) J Power Sources 93:201–208 Liang YY, Cao L, Kong LB, Li HL (2004) J Power Sources 136:197–200 Yuan C, Hou L, Shen L, Li D, Zhang F, Fan C, Li J, Zhang X (2010) Electrochim Acta 56:115–121