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Samarium-doped vanadium pentoxide nanorods anchored reduced graphene oxide nanocomposite as a bi-functional electrode material for supercapacitor and direct methanol oxidation fuel cell applications

材料科学 五氧化二铁 电极 纳米复合材料 石墨烯 氧化物 纳米棒 化学工程 超级电容器 纳米片 电化学 无机化学 纳米技术 化学 冶金 物理化学 工程类
作者
Uma Shankar,Yuttana Mona,P. Suganya,P. Senthil Kumar,D. Govindarajan,V. Mangla Gowri,E. Narayanamoorthi,Pei‐Chien Tsai,Yuan-Chung Lin,Vinoth Kumar Ponnusamy
出处
期刊:Chemical Engineering Research & Design [Elsevier]
卷期号:188: 1211-1220 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.psep.2024.06.017
摘要

In this work, we demonstrate a novel, facile synthesis of reduced graphene oxide nanosheets decorated samarium-doped vanadium pentoxide (RGO/Sm:V2O5) nanocomposite material and explore its application toward supercapacitor and direct methanol oxidation process. As-fabricated material and electrode were well-characterized to evaluate its surface morphology and functionalities. Results indicate a maximum capacitance value of 544 F/g for RGO/Sm:V2O5 modified electrode than the 2%Sm:V2O5 (346 F/g) and V2O5 (133 F/g) modified electrodes. In addition, an excellent Rct value (3.2 Ω) was achieved for the RGO-loaded Sm:V2O5 electrode than the 2%Sm:V2O5 electrode (4.7Ω). The RGO/Sm:V2O5 electrode also shows higher cyclic efficiency (98%) at the 1000th cycle than the non-RGO loaded Sm:V2O5 electrodes. Furthermore, the fabricated electrodes were also examined for the direct methanol oxidation performances, and the results indicate a higher current density value of 181 mA/cm2 for RGO/Sm:V2O5 electrode than 2%Sm:V2O5 electrode (139 mA/cm2). The excellent electrochemical performance of the RGO/Sm: V2O5 electrode is mainly due to the presence of RGO nanosheet in the synthesized nanocomposite material. Therefore, as-prepared material can be applied as an excellent alternative electrode material for energy storage and conversion systems.
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