توضیحات
ABSTRACT
We report a facile route for the synthesis of hyperbranched polyamido-graphenes (HBP(A-G)) as non-metallic high capacity electrodes for charge storage in supercapacitors. HBP(A-G) were synthesized by Michael addition of polyamines, ethylene diamine (EDA), diethylene triamine (DETA), triethylene tetraamine (TETA), to acrylamide grafted graphene oxide, followed by reduction in situ. A 3D network of stiff graphene sheets connected by flexible polyamine chain was formed. Hyperbranching increased d-spacing and BET surface area of graphene stacks, which enhanced accessibility of sites for ion storage, and prevented restacking. HBP(A-G) electrodes displayed electric double layer capacitance behaviour with excellent specific capacitance. The charge storage capacity of the electrodes increased with an increase in the amine chain length. Specific capacitance of electrodes containing HBP(TETA-G) was found to be 269 F g-1 in a symmetric two electrode electrochemical cell, using 1 M H2SO4 electrolyte at a current density of 1 A g-1 for voltage range of 0- 1 V. An increase in the length of amine chains improved ion mobility, lowered equivalent distributed resistance and time constant of the electrodes.
INTRODUCTION
The recovery and storage of electrical energy is one of the most important challenges facing our society that is progressing in the direction of harnessing renewable energy, use of hybrid vehicles, etc. Batteries and electrochemical capacitors are most common energy storage technologies. The cutting-edge battery technology is not adequate for powering these applications, mainly due to slow charge/discharge time, short life and high cost. Electrochemical capacitors, also known as supercapacitors (SC) or ultracapacitors, combine the benefits of both, batteries and capacitors. Supercapacitors have much higher energy capacity than conventional capacitors, with similar rapid charge/discharge characteristics. Electric double layer capacitors (EDLC) are one type of SC containing high surface area material on which the charges accumulate. The ther type of capacitor, known as pseudocapacitor, consists of conducting materials or those that undergo redox transformations.
چکیده
ما یک مسیر موثر برای سنتز پلی آمیدو گرافن (HBP (A-G)) را به عنوان الکترودهای با ظرفیت بالا غیرمتلوله برای ذخیره شارژ در ابررایانه ها گزارش می کنیم. HBP (A-G) توسط مایکل علاوه بر پلی آمینها، اتیلن دیامین (EDA)، دی اتیل تریآمین (DETA)، تریآیدین تترآمین (TETA)، به اکسید گرافین پیوند شده با آکریل آمید و سپس کاهش در محل سنتز شد. شبکه سه بعدی از ورق های گرافن سفت شده متصل به زنجیره پلی آمین انعطاف پذیر تشکیل شد. Hyperbranching باعث افزایش سطح d-spacing و BET سطحی پشته گرافین شده است که دسترسی به سایت ها را برای ذخیره یون افزایش می دهد و مانع بازسازی می شود. الکترودهای HBP (A-G) رفتار خازنی الکتریکی دو لایه را با ظرفیت خازنی بسیار عالی نشان دادند. ظرفیت ذخیره شارژ الکترودها با افزایش طول زنجیره امین افزایش می یابد. ظرفیت مشخصی الکترودهای حاوی HBP (TETA-G) 269 F g-1 در یک سلول الکتروشیمیایی دو الکترومغناطیسی متقارن با استفاده از الکترولیت 1 M H2SO4 با تراکم جریان 1 A g-1 برای محدوده ولتاژ 0-1 V. افزایش طول زنجیره های آمین موجب افزایش تحرک یونی، کاهش مقاومت معادل پراکندگی و زمان ثابت الکترودها می شود.
مقدمه
بازیابی و ذخیره انرژی الکتریکی یکی از مهمترین چالش های موجود در جامعه ما است که پیشرفت در جهت استفاده از انرژی های تجدید پذیر، استفاده از وسایل نقلیه هیبریدی و غیره است. باتری ها و خازن های الکتروشیمیایی رایج ترین فن آوری های ذخیره سازی انرژی هستند. تکنولوژی باتری برش لبه برای تأمین این برنامه ها مناسب نیست، عمدتا به دلیل زمان شارژ / زمان تخلیه آهسته، عمر کوتاه و هزینه های بالا. خازن های الکتروشیمیایی، همچنین به عنوان ابررایانه ها (SC) یا ultracapacitors شناخته می شوند، مزایای هر دو، باتری ها و خازن ها را ترکیب می کنند. مخازن فوق با ظرفیت انرژی بیشتری نسبت به خازن های معمولی با ویژگی های سریع شارژ / تخلیه مشابه دارند. خازن های دو لایه الکتریکی (EDLC) یک نوع SC شامل مواد سطح بالا است که در آن هزینه ها جمع می شوند. نوع نوع خازنی که به نام pseudocapacitor شناخته می شود، شامل انجام مواد یا کسانی است که تحت تغییرات بازآوری قرار می گیرند.
Year: 2018
Publisher : ELSEVIER
By : Kiran Babasaheb Dhopte, K. Mohanapriya, Neetu Jha, Parag R. Nemade
File Information: English Language/ 30 Page / size: 1.30 MB
سال : 1397
ناشر : ELSEVIER
کاری از : کیران بابساهب دپت، ک. محنافریا، نیتوجها، پارگ ر. نعاده
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 30 صفحه / حجم : MB 1.30
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.