Three‐Dimensionally Ordered Polypyrrole Electrode: Electrochemical Study on Capacity and Degradation Process

聚吡咯 材料科学 循环伏安法 电极 介电谱 电容 导电聚合物 扩散 电化学 化学工程 聚合物 纳米技术 复合材料 化学 热力学 聚合 物理 工程类 物理化学
作者
Christopher Johne,Robby Fritzsch,Anna Ignaszak
出处
期刊:Electroanalysis [Wiley]
卷期号:26 (7): 1560-1572 被引量:18
标识
DOI:10.1002/elan.201400127
摘要

Abstract In this work we critically compare electrochemical stability and specific capacitance of the three‐dimensional (3D) polypyrrole membrane and the dense polypyrrole film fabricated at the same conditions. Herein, we concern about study the influence of the electrode morphology on the kinetics of diffusion process by analyzing voltammetry, coulometry and impedance response. This allows us to calculate well‐sustained values of the diffusion coefficient, specific capacitance and diffusion resistance, which summarize equilibrium parameters. The ultra‐thin walls, uniform porosity and well‐ordered structure called “inverse opal” ensure an efficient mass transport and fast charge exchange of the porous polypyrrole resulting in superior electrochemical performance. The calculated diffusion coefficient of anion doping process in 3D polypyrrole is more than two orders of magnitude higher comparing to the control sample. The improved electrochemical stability at high anodic potential is correlated with unique porous and dynamic structure of the polymer that is capable of handling volumetric changes upon electrode polarization. An effective diffusion length for the porous PPy remains unchanged during degradation process (overoxidation) and is significantly smaller in comparison to the dense polymer film, indicating that the degradation process for the porous system is somewhat hindered. This work provides an important insight for fast and scalable synthesis of 3D polymer electrode with improved electrochemical activity and stability for the future energy storage applications.

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
1秒前
静好发布了新的文献求助10
1秒前
传奇3应助世间再无延毕采纳,获得10
1秒前
虞慕慕完成签到,获得积分10
1秒前
海棠未眠发布了新的文献求助10
1秒前
cj完成签到,获得积分10
2秒前
moonlight完成签到 ,获得积分10
2秒前
SEAL完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
陈早早发布了新的文献求助10
3秒前
香蕉觅云应助hh采纳,获得10
3秒前
chens完成签到,获得积分10
3秒前
yu完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
大模型应助独特安白采纳,获得10
5秒前
迅速彩虹发布了新的文献求助10
7秒前
顾矜应助斑马还没睡采纳,获得10
7秒前
故意的凤妖完成签到,获得积分10
7秒前
iHateTheWorld完成签到,获得积分10
8秒前
打打应助DiJia采纳,获得10
8秒前
青羽发布了新的文献求助10
8秒前
万能图书馆应助下文献采纳,获得10
8秒前
香蕉曼寒发布了新的文献求助10
9秒前
shinhee发布了新的文献求助10
9秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
nn应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
慕青应助雪白青筠采纳,获得10
9秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Twonej应助科研通管家采纳,获得30
9秒前
9秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
陈早早完成签到,获得积分20
9秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
高分求助中
(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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6437339
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251778
关于积分的说明 17556460
捐赠科研通 5495593
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898466
邀请新用户注册赠送积分活动 1875258
关于科研通互助平台的介绍 1716270