Rapid Carbothermal Shock Enhances the Double-Layer Response of Graphene Oxide–Carbon Nanotube Electrodes

石墨烯 材料科学 碳纳米管 氧化物 电极 电容 介电谱 纳米技术 超级电容器 双层电容 化学工程 电化学 化学 工程类 物理化学 冶金
作者
Jesse S. Ko,Po Yu Meng,Hadas Elazar-Mittelman,James K. Johnson,Zhiyong Xia,Scott Holdren
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:35 (21): 17919-17929 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.1c02450
摘要

Graphene oxide and carbon nanotube composites are considered to be an ideal electrode for electrochemical energy storage and conversion. Herein, we prepare electrodes via a green synthesis that yields a binderless, flexible, and free-standing electrode. To improve the performance of these electrodes comprising graphene oxide and carbon nanotubes (GO–CNT), we carry out carbothermal shock (CTS), which reduces graphene oxide in a rapid (millisecond time scale) and tunable manner (1000–2000 K). When CTS is employed, the specific capacitance of GO–CNT increases by 50%, from 30 to 45 F g–1, for reduced GO–CNT (GO–CNT_CTS). When benchmarking against activated carbon, both GO–CNT and GO–CNT_CTS outperform in terms of capacitance and rate capability. We then examine impedance spectroscopy data in the form of two-dimensional color-mapped surface plots to analyze the dependence of the real and imaginary capacitance and the phase angle as a function of both frequency and potential. This analysis provides key mechanistic insight into the electrochemical double-layer response, such as the characteristic relaxation time and charge-transfer resistance. This analysis shows that, upon CTS, the relaxation times of GO–CNT-based electrodes are 70% faster than that of activated carbon and charge-transfer resistances are reduced dramatically.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
翻斗花园爆破手小胡完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
搜集达人应助Chenyan775199采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
li发布了新的文献求助10
9秒前
勤恳的小小完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
铁观音发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
我在发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
li发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
48652568620发布了新的文献求助10
14秒前
铁观音完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
汪汪发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI2S应助li采纳,获得10
16秒前
17秒前
溫蒂完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
YoursSummer发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
ygx发布了新的文献求助10
19秒前
脑洞疼应助铁观音采纳,获得10
19秒前
susu完成签到,获得积分10
20秒前
weske发布了新的文献求助10
20秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979704
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523679
关于积分的说明 11218338
捐赠科研通 3261196
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800490
邀请新用户注册赠送积分活动 879113
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807182