Hierarchical three-dimensional MnO2/carbon@TiO2 nanotube arrays for high-performance supercapacitors
Hierarchical three-dimensional MnO2/carbon@TiO2 nanotube arrays for high-performance supercapacitors
复制标题
用于高性能超级电容器的分层三维MnO2/碳@TiO2纳米管阵列
DOI：
10.1039/c6ra13628a
复制
发表时间：
2016-07
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Wu, Yucheng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qin, Yongqiang;Zheng, Hongmei;Zhang, Yong;Wu, Yucheng
高度有序的TiO 2纳米管阵列（TNAs）被其他材料修饰后具有更高的导电性和电容性，被认为是一种很有前途的超级电容器阳极材料。在这项工作中，碳@TiO2纳米管阵列（CTNAs）首次通过煅烧过程中，在Ar气氛下合成。然后，利用碳层的原位还原作用，通过水热沉积均匀分散的MnO 2纳米颗粒，进一步制备了MnO 2/carbon@TiO2纳米管阵列（CMTNAs）。CTNA电极在100 mV s-1的扫描速率下表现出5.58 mF cm-2的高面积电容，这比在空气气氛下退火的TiO 2纳米管阵列（ATNA）高约11倍。CMTNA在2 A g−1的电流密度下达到最高的重量电容521.4 A g−1，并且通过恒电流充放电测试，在5 A g−1的电流密度下可保持初始电容的88.6%直至2000次循环。
Highly ordered TiO2 nanotube arrays (TNAs) modified by other materials with enhanced conductivity and capacitance have been considered to be promising anode materials for supercapacitors. In this work, carbon@TiO2 nanotube arrays (CTNAs) were firstly synthesized through a calcination process under an Ar atmosphere. Then the hierarchical three-dimensional MnO2/carbon@TiO2 nanotube arrays (CMTNAs) were further developed via hydrothermal deposition of uniformly dispersed MnO2 nanoparticles with the help of the in situ reduction effect of the as-obtained carbon layers. The CTNA electrode exhibited a high area capacitance of 5.58 mF cm−2 at a scan rate of 100 mV s−1, which is about 11 times higher than that of the TiO2 nanotube arrays annealed under an air atmosphere (ATNAs). The highest gravimetric capacitance 521.4 A g−1 was achieved with the CMTNAs at a current density of 2 A g−1, and 88.6% of the initial capacitance could be maintained at a current density of 5 A g−1 up to 2000 cycles via a galvanostatic charge–discharge test.
登录
查看更多内容
影响因子：
9.2
作者：
Xiong, Guoping;Hembram, K. P. S. S.;Fisher, Timothy S.
通讯作者：
Fisher, Timothy S.
影响因子：
16.6
作者：
Kang, Qing;Wang, Tao;Ye, Jinhua
通讯作者：
Ye, Jinhua
影响因子：
2.5
作者：
Kim, Ki-Seok;Park, Soo-Jin
通讯作者：
Park, Soo-Jin
影响因子：
15.7
作者：
Chin Wei Tan;Kok H Tan;Y. Ong;A. Mohamed;S. Zein;S. Tan
通讯作者：
Chin Wei Tan;Kok H Tan;Y. Ong;A. Mohamed;S. Zein;S. Tan
影响因子：
3.7
作者：
Fangzhou Jia;Zhongping Yao;Zhaohua Jiang;Chunxiang Li
通讯作者：
Fangzhou Jia;Zhongping Yao;Zhaohua Jiang;Chunxiang Li