二元過渡金屬氧化物（BTMOs）是活性材料，由于其較高的理論容量，因此有可能成為超級電容器材料。在本文中，以裸露形式和混合形式對基于鋅和鐵的BTMO進(jìn)行了實驗研究，即還原氧化石墨烯（rGO）上的ZnFe
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4納米棒和ZnFe
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4納米棒。合成后，通過不同的分析技術(shù)對產(chǎn)物進(jìn)行了研究。通過電化學(xué)分析，探討了納米工程產(chǎn)品作為超級電容器電極材料的性能。從循環(huán)伏安法、恒電流充放電和電化學(xué)阻抗譜學(xué)獲得的電化學(xué)結(jié)果表明，所制備的電極具有用于超級電容器的巨大潛力。ZnFe
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4-rGO的比電容估計為1419 F/g，在10 mV/s的掃描速率下，連續(xù)5000次伏安循環(huán)后，其循環(huán)穩(wěn)定性為93％。電化學(xué)測試證實，由于rGO的表面積大、導(dǎo)電率高，因此添加rGO不僅改善了電極的電導(dǎo)率，還改善了放電時間和循環(huán)穩(wěn)定性。ZnFe
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4-rGO電極提升的電容表明，增加離子擴(kuò)散速率和活性氧化還原位點以實現(xiàn)電容行為。因此，這種復(fù)合材料可以很好地存儲能量。
Figure 1. 石墨烯納米片（a），ZnFe
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4（b）和ZnFe
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4-rGO（c）的SEM圖像；ZnFe
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4-rGO經(jīng)過穩(wěn)定性測試后的SEM圖片（d）；ZnFe
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4-rGO的EDS曼譜圖（e）。
Figure 2. rGO（a），ZnFe
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4（b）和ZnFe
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4-rGO（c）的TEM圖像；BET N
2吸附-解吸等溫線測試（d）。
Figure 3. rGO（a），ZnFe
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4（b）和ZnFe
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4-rGO（c）在不同掃描速率下的CV曲線；比電容與掃描速率（d），電流密度與掃描速率（e）以及Δj與掃描速率（f）的關(guān)系曲線。
Figure 4. ZnFe
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4和ZnFe
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4-rGO的奈奎斯特圖（a），ZnFe
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4的CV曲線（b）和ZnFe
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4-rGO的CV曲線（c），以及電容與周期數(shù)的關(guān)系圖（d）。
Figure 5. ZnFe
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4（a）和ZnFe
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4-rGO（b）在不同電流密度下的GCD曲線，電容與電流密度的關(guān)系（c），以及前10個循環(huán)（d）和160個循環(huán)（e）的循環(huán)穩(wěn)定性。
相關(guān)研究成果于2021年由薩勒諾大學(xué)Antonio Di Bartolomeo課題組，發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds（https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.158497）上。原文：ZnFe
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4 nanorods on reduced graphene oxide as advanced supercapacitor electrodes。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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