Synergy of Charge Storage Properties of CuO and Polypyrrole in Composite CuO-Polypyrrole Electrodes for Asymmetric Supercapacitor Devices

超级电容器 材料科学 电容 聚吡咯 导电聚合物 复合数 制作 阳极 电极 储能 电解质 复合材料 聚合 聚合物 化学 病理 替代医学 功率(物理) 物理化学 量子力学 物理 医学
作者
Mahmoud Awad,Mohamed Nawwar,Igor Zhitomirsky
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (13): 5572-5581 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsaem.4c01204
摘要

This investigation is motivated by interest in the redox properties of CuO for energy storage in supercapacitors and in the fascinating effects of charge transfer in conductive polymer–metal oxide composites on their physical and chemical properties. Various challenges are successfully addressed, such as efficient utilization of capacitive properties of charge storage materials in high active mass loading electrodes; understanding charge storage mechanisms at different electrode potentials; fabrication of anodes with high areal capacitance, which can match the capacitance of advanced cathodes; and fabrication of advanced asymmetric supercapacitor devices with high specific energy. CuO nanoparticles are prepared by hydrothermal synthesis and polypyrrole (PPy) particles are prepared by chemical polymerization for the fabrication of CuO and composite PPy-CuO anodes. An important finding is the synergistic effect of capacitive properties of PPy and CuO, which facilitates the fabrication of anodes with a record high capacitance of 7 F cm–2 in a 0.5 M Na2SO4 electrolyte. The capacitance, impedance, and charge transfer resistance of the composites are optimized by investigating electrodes with different PPy contents. The superior behavior of the composites is linked to the enhanced charge transfer, which results in a low impedance and reduced charge transfer resistance. The composite electrodes show good capacitance retention at fast charge–discharge rates and good cyclic stability. The asymmetric supercapacitor devices show high capacitance of 2.76 F cm–2 in a voltage window of 1.5 V, high energy density of 10.83 Wh kg–1, and good cyclic stability.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
wucl1990发布了新的文献求助10
1秒前
Zer完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
胖头鱼小王完成签到,获得积分10
4秒前
简让完成签到 ,获得积分10
9秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
优雅松鼠完成签到,获得积分10
15秒前
Phosphene应助lijingwen采纳,获得10
15秒前
19秒前
筱兮完成签到,获得积分10
19秒前
24号甜冰茶完成签到,获得积分10
20秒前
yyyyyqy完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
wuhuhu完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
李玟发布了新的文献求助10
23秒前
所所应助luyuran采纳,获得30
25秒前
25秒前
26秒前
26秒前
27秒前
lx完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
28秒前
Zzzzxs发布了新的文献求助10
28秒前
啦啦啦完成签到 ,获得积分10
30秒前
英姑应助SiDi采纳,获得10
30秒前
琪琪完成签到,获得积分10
33秒前
orixero应助漂亮的鸡采纳,获得10
34秒前
36秒前
李玟完成签到,获得积分10
36秒前
大橙子完成签到,获得积分10
37秒前
38秒前
38秒前
41秒前
自由的语柳完成签到,获得积分20
42秒前
科研通AI2S应助67采纳,获得10
42秒前
崔尔蓉发布了新的文献求助10
42秒前
平常亦凝完成签到,获得积分20
43秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1200
BIOLOGY OF NON-CHORDATES 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 550
Education and Upward Social Mobility in China: Imagining Positive Sociology with Bourdieu 500
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3352973
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2977782
关于积分的说明 8682043
捐赠科研通 2658903
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1455990
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 674206
邀请新用户注册赠送积分活动 664884