РАЗРАБОТКА ГИБРИДНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ СУПЕРКОНДЕНСАТОРА ИЗ АКТИВИРОВАННЫХ УГЛЕРОДОВ ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ БИОЛОГИЧЕСКОГО СЫРЬЯ С УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБАМИ
Ключевые слова:
электрохимический конденсатор, электрод, активированный углерод, углеродная нанотрубка с несколькими стенамиАннотация
В данной работе экологический чистый, полученный из отходов растительного сырья активированные угли (АУ) и гибкий, длинный, проводящий FWCNT (Few walled carbon nanotubes) применялись в качестве композитного материала для создания гибридного электрода суперконденсатора без добавления полимерных связующих материалов. В работе для создания электрода применяли АУ полученный из скорлупа греческого ореха (ГО), абрикосовой косточки (АК) и активированного угля марки YP-80F (Kuraray Chemical Co., Osaka Japan) и FWCNT, соотношение АУ: FWCNT 9:1. Прочные гибридные электроды АУ-FWCNT были получены легким трехступенчатым методом (перемешивание, дисперсия и фильтрация). Электрохимические свойства полученных электродов были исследованы методом циклической вольтамперометрии (ЦВ). А также, морфологические свойства полученных электродов была исследована Сканирующим электронным микроскопом (СЭМ), удельная поверхность – анализом БЭТ. По результатам исследовании электрохимических характеристик электродов на основе углеродных материалов, гибридный электрод AS-FWCNT, WS-FWCNT показала высокую удельную емкость YP-80F-FWCNT электроды.
Библиографические ссылки
(1) Wen Lu, Rachel Hartman. Nanocomposite Electrodes for High-Performance Supercapacitors // J. Phys. Chem. Lett. – 2011. – V.2. – P.655-660.
(2) A. Lewandowski and M. Galinski. Practical and theoretical limits for electrochemical dou-ble-layer capacitors // J. Power Sources. –2007. – №173. – P.822.
(3) Nirwan Syarif. Performance of Biocarbon Based Electrodes for Electrochemical Capacitor // Energy Procedia. – 2014. – V.52. – P.18-25.
(4) K.K. Kudaybergenov, E.K. Ongarbayev, Z.A. Mansurov. Thermally treated rice husks for petroleum adsorption // International Journal of Biology and Chemistry. – 2012. – V.3. – P.3-12.
(5) A.R. Kerimkulova, M.A. Seitzhanova, M.R. Kerimkulova, M.Zh. Mambetova, Z.A. Man-surov. Preparation of activated carbons using car-bonation rice husks, poplar tree, saxaul, corncob and apricot stones // News of the National Acade-my of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series chemistry and technology. – 2015. – №.3 (411) – P.67-77.
(6) Y. Honda, T. Haramoto, M. Takeshige, H. Shiozaki, T. Kitamura, K. Yoshikawa and M. Ishi-kawa. Curvature effects in carbon nanomaterials: Exohedral versus endohedral supercapacitors // J. Electrochem. Soc. – 2008. – V.155 – P.930.
(7) C. Niu, E.K. Sichel, R. Hoch, D. Moy and H. Tennent. High power electrochemical capacitors based on carbon nanotube electrodes // Appl. Phys. Lett. – 1997. – V.70. – P.1480.
(8) L. A. Girifalco, M. Hodak and R. S. Lee, Carbon nanotubes, buckyballs, ropes, and a univer-sal graphitic potential // Phys. Rev. B: Condens. Matter. – 2000. – V.62. – P.13104.
(9) T. Hertel, R. E. Walkup and P. Avouris. Deformation of carbon nanotubes by surface van der Waals forces // Phys. Rev. B: Condens. Matter. – 1998. – V.58. – P.13870.
(10) Kim D. Y., Sugime H., Hasegawa K., Osawa T., Noda S. Sub-millimeter-long carbon nanotubes repeatedly grown on and separated from ceramic beads in a single fluidized bed reactor // Carbon. – 49. – 2011. – P.1972.
(11) Chen Z., Kim D. Y., Hasegawa K., Osa-wa T. and Noda S. Over 99.6 wt%-pure, sub-millimeter-long carbon nanotubes realized by fluid-ized-bed with careful control of the catalyst and carbon feeds // Carbon. – 2014. – 80. – P.339.
(12) Ricardo Quintero, Dong Young Kim, Kei Hasegawa, Yuki Yamada, Atsuo Yamada and Suguru Noda. Important factors for effective use of carbon nanotube matrices in electrochemical capacitor hybrid electrodes without binding addi-tives // RSC Adv. – 015. – V.5. – P.16101.
(13) Zhang L.L., Zhou R. and Zhao X.S. Gra-phene-based materials as supercapacitor electrodes // J. Mater. Chem. – 2010. – V.20. – P.5983.
(14) Kim K.-W., Kuppuswamy M. and Savinell R.F. Electrochemical oxidation of benzene at a glassy carbon electrode // J. Appl. Electro-chem. – 2000. – V.30. – P.543–549.
(15) Quintero R., Kim D. Y., Hasegawa K., Yamada Y., Yamada A. and Noda S. Carbon nanotube 3D current collectors for lightweight, high performance and low cost supercapacitor elec-trodes // RSC Adv. – 2014. – V. 4. – P.8230.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
