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Construction of hollow mesoporous PPy microsphere nanostructures coated with MnO2 nanosheet as high-performance electrodes for supercapacitors

介孔材料 超级电容器 纳米片 电极 纳米技术 电容 电化学 纳米复合材料 化学工程 材料科学 纳米结构 化学 聚吡咯 多孔性 复合材料 催化作用 有机化学 物理化学 工程类
作者
Lin Tong,Chunxia Wu,Junxian Hou,Zhixiao Zhang,Jiayuan Yan,Guangshuo Wang,Zongqi Li,Hongwei Che,Zhenguo Xing,Xiaoliang Zhang
出处
期刊:Journal of Electroanalytical Chemistry [Elsevier]
卷期号:928: 117074-117074 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.jelechem.2022.117074
摘要

In this work, hollow mesoporous PPy microspheres were prepared by using mesoporous SiO2 as a hard template, and hollow mesoporous PPy@MnO2 composites were successfully synthesized by a low-temperature redox reaction. The unique heterogeneous structure can realize the complementary advantages of the two materials. PPy can be used as a template to support the whole structure, and the design of the hollow structure will further buffer the volume change during cycling. In addition, the mesoporous structure will further increase its specific surface area and porosity, thereby enhancing the stability of its overall structure and internal electron transport, and significantly increasing the number of active sites. Thus, the synthesized hollow mesoporous PPy@MnO2 electrode has outstanding electrochemical properties with a specific capacitance of 713 F g−1 at 1 A g−1 and a 92 % retention rate after 5000 cycles at 4 A g−1. The asymmetric supercapacitor constructed using PPy@MnO2 as the positive electrode material achieved a high energy density of 40.8 Wh kg−1 at a power density of 720 W kg−1. This work inspires a simple idea for designing hollow mesoporous nanocomposite electrodes with excellent electrochemical performance and provides a high-performance supercapacitor material for its practical applications.
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