One-Step Synthesis of Fragment-Reduced Graphene Oxide as an Electrode Material for Supercapacitors

超级电容器 石墨烯 材料科学 电解质 电容 氧化物 电极 介孔材料 化学工程 热液循环 纳米技术 吸附 水热合成 有机化学 物理化学 催化作用 化学 工程类 冶金
作者
Fangbo Yao,Wenruo Li,Shabrina Khainunni,Jiaojiao Ma,Choji Fukuhara,Chang Yi Kong
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (36): 42424-42438 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsami.3c05764
摘要

We herein report for the first time a simple environmentally friendly hydrothermal method for one-step synthesis of fragment-reduced graphene oxide (FrGO) under mild conditions without the addition of reducing agents, and we applied it as an electrode material for a supercapacitor. The characterization results show that the introduction of Al2O3 as a spacer and HCl as an etchant results in a macroporous/mesoporous structure, increases the fragmentation of the FrGO microtopography, shortens the electron/ion transport path, and increases the contact between the electrode material and the electrolyte. Compared to the traditional hydrothermal reduced graphene materials, FrGO shows a larger specific capacitance. The results indicate that suitable hydrothermal temperature and time can effectively promote the retention of more oxygen-containing functional groups on the graphene surface. The first-principles density functional theory (DFT) calculation results show that the electrostatic potential in carbonyl group graphene is more negative, favored by the H+ adsorption, and provides the system with a pseudocapacitive effect. Under optimized conditions, FrGO (1:4, 180 °C, 3 h) exhibits 417 F/g at 1 A/g with an outstanding capacitance retention of 78.51% at 50 A/g and exhibits remarkable stability over 20 000 charge/discharge cycles. The proposed FrGO-based synthesis method can be used to guide the development of electrode materials for various supercapacitor devices.
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
www完成签到 ,获得积分10
刚刚
末末完成签到 ,获得积分10
10秒前
无为完成签到 ,获得积分10
11秒前
白嫖论文完成签到 ,获得积分10
13秒前
上官若男应助忧伤的步美采纳,获得10
16秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
19秒前
从心随缘完成签到 ,获得积分10
20秒前
花花发布了新的文献求助10
22秒前
牛奶面包完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
岁月如歌完成签到 ,获得积分0
24秒前
27秒前
Li完成签到,获得积分10
29秒前
张琨完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
sunnyqqz完成签到,获得积分10
32秒前
热情的乘风完成签到,获得积分20
32秒前
34秒前
霍凡白完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
Feng发布了新的文献求助20
37秒前
怕孤单的若颜完成签到 ,获得积分10
39秒前
40秒前
ruochenzu发布了新的文献求助10
43秒前
zhongu发布了新的文献求助10
47秒前
阳光彩虹小白马完成签到 ,获得积分10
47秒前
Feng完成签到,获得积分10
49秒前
花花完成签到,获得积分10
51秒前
54秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
56秒前
杨一完成签到 ,获得积分10
59秒前
猫猫头完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
忒寒碜完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
XU博士完成签到,获得积分10
1分钟前
哭泣青烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
roundtree完成签到 ,获得积分0
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
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 4038039
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575756
关于积分的说明 11373782
捐赠科研通 3305574
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819239
邀请新用户注册赠送积分活动 892655
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022