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李洪刚

木虫 (职业作家)

[求助] 超级电容器稳定性和含氧官能团有关系吗 已有1人参与

超级电容器稳定性和含氧官能团有关系吗,  There are many oxygen-contianing functional groups in rGOHGs, while the electrode fabricated from rGOHGs show excellent cycle stability, this seems to be contradictory, further explains should be provided. 该从何处入手解释
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Daretobe
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严加谨

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
李洪刚: 金币+10, ★★★★★最佳答案 2017-06-01 11:04:52
这个答案我觉得我来回答吧,别人不一定能解决你的问题。。。我给你从头说起
首先要知道,官能团对循环性能是有一定影响的的,含氧官能团引起的氧化还原反应属于准可逆反应,所以从这一点来说,含氧官能团多的情况下,循环性能不太好,有文献佐证:
Carbon materials for the electrochemical storage of energy in capacitors
这是碳材料方面大牛Frackowiak E的结论。
导致循环性能不好的原因,主要是含氧基团使得电极内阻增大,阻碍离子形成双电层,氧化还原反应属于准可逆反应,这三个原因共同造成的。

但是,含氧官能团会在一定程度上阻碍离子进入孔道,循环时间长之后,这种阻碍效应会减弱,所以电容会有一定提升,有文献佐证:
Coal derived porous carbon fibers with tunable internal channels for flexible electrodes and organic matter absorption

因此,电容可能会先上升(这是因为离子会逐渐进入孔道,提高电容量),然后下降(因为含氧基团氧化还原反应是准可逆的导致电容会衰减)。

如果你做的结果是比较稳定的,这种情况也有,但要么含氧基团数量不多,要么循环圈数很少。文献也是有的,你自己查查。
我给你提供几个解释,主要的思路是去除掉上面提到的三个使它循环不稳定的原因:
1、含氧基团中提供电容较大的基团为,羟基和醌基,有文献佐证:
羟基:
Modification of the oxygen-containing functional group on activated carbon fiber in electrodes of an electric double-layer capacitor
醌基:
Capacitance behavior of activated carbon fibers with oxygen-plasma treatment
所以,你可以提供证明,说你的基团种类中,这两种基团很少,那么准可逆反应少,自然就稳定多了。

2、你的rGO吗?rGO做成电极之后一般比表面积都不是特别大,相应孔道偏向于介孔,那么含氧基团在孔道中对离子的阻碍效应就说相应减弱,这个需要你的BET结果来支持。

3、最后一个就是电极内阻,用你的EIS来支持说你的电极内阻较小或者影响不大之类的
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2楼2017-05-31 19:35:12
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李洪刚

木虫 (职业作家)

内容已删除
Daretobe
3楼2017-06-01 11:04:36
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严加谨

金虫 (正式写手)

引用回帖:
3楼: Originally posted by 李洪刚 at 2017-06-01 11:04:36
太感谢你啦  冒昧的再问你一个问题可以吗,循环伏安图确实不是很矩形,说明有氧化还原反应存在,但是审稿人问说是小扫速下随着扫速增加为什么电容下降明显,而大扫速下降比较平稳,其实小扫速下降并不是很明显,回 ...

Capacitive Mechanism of Oxygen Functional Groups on Carbon Surface in Supercapacitors
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4楼2017-06-01 22:12:07
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李洪刚

木虫 (职业作家)

引用回帖:
4楼: Originally posted by 严加谨 at 2017-06-01 22:12:07
Capacitive Mechanism of Oxygen Functional Groups on Carbon Surface in Supercapacitors...

在你给我发的这篇文章中有答案吗Capacitive Mechanism of Oxygen Functional Groups on Carbon Surface in Supercapacitors
Daretobe
5楼2017-06-02 16:29:06
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李洪刚

木虫 (职业作家)

引用回帖:
4楼: Originally posted by 严加谨 at 2017-06-01 22:12:07
Capacitive Mechanism of Oxygen Functional Groups on Carbon Surface in Supercapacitors...

我查不到这篇文献Capacitive Mechanism of Oxygen Functional Groups on Carbon Surface in Supercapacitors
Daretobe
6楼2017-06-02 16:34:25
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