Thanh bên bài viết

PDF
Ngày xuất bản: 28/02/2023
Ngày xuất bản Online: 28/02/2023
Số lượt xem tóm tắt: 281
Số lượt xem PDF: 149
DOI: https://doi.org/10.54607/hcmue.js.20.2.3417(2023)
Số xuất bản
Tập 20 Số 2 (2023)
Chuyên mục
Bài viết
Trích dẫn bài báo
Nguyễn , T. T. T., Huỳnh , L. T. N., & Lê , N. T. T. (2023). TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐIỆN HOÁ CỦA VẬT LIỆU NANO COMPOSITE TiO2@CNTs. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh, 20(2), 180. https://doi.org/10.54607/hcmue.js.20.2.3417(2023)

TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐIỆN HOÁ CỦA VẬT LIỆU NANO COMPOSITE TiO2@CNTs

Nguyễn Thị Thu Trang 1, , Huỳnh Lê Thanh Nguyên , Lê Nguyễn Thảo Trang
1 Trường Đại học Sư phạm TP. HCM

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

 

Vật liệu điện cực đóng vai trò quan trọng, quyết định năng suất làm việc của siêu tụ điện. Việc kết hợp vật liệu carbon và TiO2 là một trong những giải pháp tiên tiến nhằm nâng cao tính năng điện hoá của vật liệu. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành tổng hợp vật liệu nano composite TiO2@CNTs bằng phương pháp sol -gel, đồng thời nghiên cứu về tính chất điện hoá của vật liệu đã tổng hợp. Vật liệu TiO2@CNTs đã tổng hợp có cấu trúc dạng anatase. Việc thêm CNTs vào sản phẩm làm tăng tính bền nhiệt và diện tích bề mặt riêng của vật liệu. Kết quả khảo sát điện hóa cho thấy điện cực composite TiO2@CNTs có khả năng lưu trữ năng lượng theo cơ chế giả tụ điện, điện dung riêng đạt được cao nhất trong dung dịch Na2SO4 1M là 218,6 F.g-1. Bên cạnh đó, điện cực TiO2@CNTs hoạt động ổn định qua 1200 chu kì.

 

Từ khóa

composite, sol-gel, siêu tụ điện, TiO2@CNTs

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

Conway, B. E. (1999). Similarities and Differences between Supercapacitors and Batteries for Storing Electrical Energy. Electrochemical Supercapacitors, 2, 11-31. https://doi.org/10.1007/978-1-4757-3058-6_2
Elmouwahidi, A., Bailón-García, E., Castelo-Quibén, J., Pérez-Cadenas, A. F., Maldonado-Hódar, F. J., & Carrasco-Marín, F. (2018). Carbon–TiO 2 composites as high-performance supercapacitor electrodes: synergistic effect between carbon and metal oxide phases. Journal of Materials Chemistry A, 6(2), 633-644. https://doi.org/10.1039/C7TA08023A
Le, V. T., Kim, H., Ghosh, A., Kim, J., Chang, J., … Lee, Y. H. (2013). Coaxial Fiber Supercapacitor Using All-Carbon Material Electrodes. ACS Nano, 7(7), 5940-5947. https://doi.org/10.1021/nn4016345
Li, Z., Xu, K., & Pan, Y. (2019). Recent development of Supercapacitor Electrode Based on Carbon Materials. Nanotechnology Reviews, 8(1), 35-49. https://doi.org/10.1515/ntrev-2019-0004
Lu, X., Wang, G., Zhai, T., Yu, M., Gan, J., Tong, Y., & Li, Y. (2012). Hydrogenated TiO2 Nanotube Arrays for Supercapacitors. Nano Letters, 12(3), 1690-1696. https://doi.org/10.1021/nl300173j
Martins, A. C., Cazetta, A. L., Pezoti, O., Souza, J. R. B., Zhang, T., Pilau, E. J., Asefa, T., & Almeida, V. C. (2017). Sol-gel synthesis of new TiO2/activated carbon photocatalyst and its application for degradation of tetracycline. Ceramics International, 43(5), 4411-4418. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.12.088
Naeem, F., Naeem, S., Zhao, Y., Wang, D., Zhang, J., Mei, Y. F., & Huang, G. (2019). TiO2 Nanomembranes Fabricated by Atomic Layer Deposition for Supercapacitor Electrode with Enhanced Capacitance. Nanoscale Research Letters, 14. https://doi.org/10.1186/s11671-019-2912-3
Nguyen, M. T., Nguyen, C. K., Vu, T. M. P., Duong, Q. Van, Pham, T. L., & Nguyen, T. C. (2014). A study on carbon nanotube titanium dioxide hybrids: Experiment and calculation. Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 5(4). https://doi.org/10.1088/2043-6262/5/4/045018
Pham, V. H., Nguyen-Phan, T. D., Tong, X., Rajagopalan, B., Chung, J. S., & Dickerson, J. H. (2018). Hydrogenated TiO2@reduced graphene oxide sandwich-like nanosheets for high voltage supercapacitor applications. Carbon, 126, 135-144. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.10.026
Ren, J., Bai, W., Guan, G., Zhang, Y., & Peng, H. (2013). Flexible and Weaveable Capacitor Wire Based on a Carbon Nanocomposite Fiber. Advanced Materials, 25(41), 5965-5970. https://doi.org/10.1002/adma.201302498
Silva, R. M., Bastos, A. C., Oliveira, F. J., Conte, D. E., Fan, Y., Pinna, N., & Silva, R. F. (2015). Catalyst-free growth of carbon nanotube arrays directly on Inconel® substrates for electrochemical carbon-based electrodes. Journal of Materials Chemistry A, 3(34), 17804-17810. https://doi.org/10.1039/C5TA03734D
Simon, P., & Gogotsi, Y. (2008). Materials for electrochemical capacitors. Nature Materials, 7(11), 845–854. https://doi.org/10.1038/nmat2297
Wang, Q., Wen, Z., & Li, J. (2007). Carbon Nanotubes/TiO2 Nanotubes Hybrid Supercapacitor. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 7(9), 3328-3331. https://doi.org/10.1166/jnn.2007.679
Yang, S., Li, Y., Sun, J., & Cao, B. (2019). Laser induced oxygen-deficient TiO2/graphene hybrid for high-performance supercapacitor. Journal of Power Sources, 431(January), 220-225. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.05.016
Yang, S., Lin, Y., Song, X., Zhang, P., & Gao, L. (2015). Covalently Coupled Ultrafine H-TiO2 Nanocrystals/Nitrogen-Doped Graphene Hybrid Materials for High-Performance Supercapacitor. ACS Applied Materials & Interfaces, 7(32), 17884-17892. https://doi.org/10.1021/acsami.5b04368
Zhu, Y., Ling, Q., Liu, Y., Wang, H., & Zhu, Y. (2015). Photocatalytic H 2 evolution on MoS 2 –TiO 2 catalysts synthesized via mechanochemistry. Physical Chemistry Chemical Physics, 17(2), 933–940. https://doi.org/10.1039/C4CP04628E