Scalable electrochemical grafting of anthraquinone for fabrication of multifunctional carbon fibers

蒽醌 超级电容器 材料科学 纤维 电化学 电容 化学工程 表面改性 碳纤维 循环伏安法 电极 纳米技术 复合材料 化学 复合数 物理化学 工程类
作者
Piers Coia,Bhagya Dharmasiri,Filip Stojcevski,David J. Hayne,Elmer Austria,Behnam Akhavan,Joselito M. Razal,Ken Aldren S. Usman,Melissa K. Stanfield,Luke C. Henderson
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier BV]
卷期号:200: 162-175 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2024.03.006
摘要

Carbon fiber electrodes were prepared by grafting anthraquinone molecules via a scalable electrochemical approach which simultaneously increased interfacial and electrochemical capacitance properties. In this work, anthraquinone diazonium salts were synthesized and grafted onto carbon fiber tows at various concentrations. These modified fibers were subsequently evaluated mechanically and electrochemically to analyze their suitability in structural supercapacitors. Compared to control fibers, the grafted anthraquinone groups resulted in a 30% increase in interfacial shear strength (IFSS) and 6.6× increase in specific capacitance. Industry application was also a focus thus carbon fibers were also modified with in-situ generated diazonium salts to determine the applicability to an in-line industrial process. Specifically, potentiostatic functionalization of fibers with in-situ generated diazonium salts AQ-1 and AQ-2, showed 3× and 4.3× increase in specific capacitance, respectively, relative to unmodified carbon fiber (CF). We expect that implementing a scalable method to introduce a conductive and electrochemically active covalently bound surface chemistry layer onto carbon fiber exhibits a higher specific capacitance than carbon fiber grafted with most other small molecules reported in literature. This will open new avenues for manufacturing multifunctional and high-performance fibers with tailored properties for specific/targeted applications.
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
Zzx完成签到,获得积分10
刚刚
Fin2046发布了新的文献求助30
1秒前
炒鸡小将完成签到,获得积分10
1秒前
机智灵薇发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
3秒前
刻苦的晓蕾完成签到,获得积分10
3秒前
崔志海完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
胡须应助祁乐安采纳,获得20
8秒前
刘钱美子完成签到,获得积分10
8秒前
qian完成签到 ,获得积分10
8秒前
李治海发布了新的文献求助10
9秒前
醉眠完成签到 ,获得积分10
9秒前
Fin2046完成签到,获得积分10
9秒前
学不懂数学完成签到,获得积分10
10秒前
莓烦恼完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
白江虎完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
阳光的凌雪完成签到 ,获得积分10
15秒前
文艺小馒头完成签到,获得积分10
15秒前
赵赵发布了新的文献求助20
16秒前
橙子发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
Wsyyy完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
ganjqly完成签到,获得积分10
21秒前
董惠玲66发布了新的文献求助10
22秒前
g7001完成签到,获得积分10
24秒前
blue发布了新的文献求助10
24秒前
刘铭晨完成签到,获得积分10
24秒前
XYZ完成签到 ,获得积分10
25秒前
wmszhd完成签到,获得积分10
25秒前
付艳完成签到,获得积分10
25秒前
CAOHOU应助论文顺利采纳,获得10
26秒前
nancy93228完成签到 ,获得积分10
27秒前
搜集达人应助JW采纳,获得10
29秒前
???完成签到,获得积分10
31秒前
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 4038303
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3576013
关于积分的说明 11374210
捐赠科研通 3305780
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819322
邀请新用户注册赠送积分活动 892672
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815029