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 医学 功率(物理) 替代医学 物理 病理 量子力学 物理化学
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.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
gzslwddhjx发布了新的文献求助10
刚刚
上官若男应助沟通亿心采纳,获得10
刚刚
1111111完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
NexusExplorer应助dff采纳,获得10
1秒前
阿仔完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
iiiiiuy发布了新的文献求助10
3秒前
zr完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6应助甜兮采纳,获得10
3秒前
li发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
希望天下0贩的0应助zv采纳,获得10
4秒前
Healer完成签到,获得积分10
4秒前
MICA关注了科研通微信公众号
4秒前
4秒前
bkagyin应助望空采纳,获得10
5秒前
高强发布了新的文献求助20
5秒前
ytzhang0587给花花的求助进行了留言
6秒前
超帅的靖完成签到,获得积分20
6秒前
陈杰发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
天123发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
大朋发布了新的文献求助10
7秒前
哆啦A梦完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
王肖儿发布了新的文献求助10
8秒前
壑舟完成签到,获得积分10
9秒前
茸茸茸完成签到,获得积分10
9秒前
范范778完成签到 ,获得积分10
10秒前
一切都好发布了新的文献求助30
10秒前
淡定井完成签到 ,获得积分10
10秒前
銭銭銭完成签到,获得积分20
10秒前
顺利鱼发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
zzzllove发布了新的文献求助10
11秒前
波波发布了新的文献求助10
12秒前
耶耶耶耶发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
Theoretical Modelling of Unbonded Flexible Pipe Cross-Sections 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Stop Talking About Wellbeing: A Pragmatic Approach to Teacher Workload 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5615047
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4699915
关于积分的说明 14905878
捐赠科研通 4740995
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2547893
邀请新用户注册赠送积分活动 1511680
关于科研通互助平台的介绍 1473726