Издателям
Вышедшие номера
Синтез полых углеродных нанооболочек и их применение для суперконденсаторов
Переводная версия: 10.1134/S1063783418010213
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 17-42-590271
Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, 0033507
Рудаков Г.А.1, Сосунов А.В.1, Пономарев Р.С. 1, Хеннер В.К. 1,2, Reza Md. Shamin2, Sumanasekera Gamini 2
1Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия
2Department of Physics and Astronomy, University of Louisville, Louisville, United States
Email: alexeisosunov@gmail.com
Поступила в редакцию: 11 апреля 2017 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2017 г.

Работа посвящена исследованию особенностей синтеза, описанию структуры и применению полых углеродных нанооболочек размером 3-5 nm. Синтез полых углеродных нанооболочек проводили методом термолиза смеси ацетата никеля и лимонной кислоты в температурном интервале 500-700oC. В ходе химической реакции происходит образование зародышей никеля размером ~3-5 nm, отделенных друг от друга углеродными слоями. При температуре отжига 600oC образуется наиболее упорядоченная, плотноупакованная структура, равномерно распределенная по всему объему образца. В результате вытравливания никеля азотной кислотой были получены полые углеродные нанооболочки с высокой удельной площадью поверхности (~1200 m2/g) и однородной структурой. Методом спектроскопии комбинационного рассеяния света показано, что графеноподобная структура углеродных нанооболочек до и после вытравливания никеля сохраняется, а их дефектность не увеличивается, что позволяет подвергать их новой обработке (функционализации) с целью получения дополнительных физических свойств. Полученные углеродные нанооболочки использовали в качестве активного материала электродов для суперконденсатора. Проведенные электрохимические измерения показали, что удельная емкость суперконденсатора не опускается ниже 100 F/g при плотности тока 600 mA/g после 800 циклов зарядки/разрядки. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 17-42-590271) и Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (грант N 0033507). DOI: 10.21883/FTT.2018.01.45304.127
  • H. Marsh, E.A. Heintz, F. Rodriguez-Reinoso. Introduction to Carbon Technology. Universidad de Alicante. Secretariado de Publications, Alicante. Spain (1997). P. 672
  • C.N.R. Rao, B.C. Satishkumar, A. Govindaraj, M. Nath. Chem. Phys. Chem. 2, 78 (2001)
  • H. Dai. Surf. Sci. 500, 218 (2002)
  • V.N. Popov. Mater. Sci. Eng. R43, 61 (2004)
  • B. El Hamaoui, L. Zhi, J. Wu, U. Kolb, K. Mullen. Adv. Mater. 17, 2957 (2005)
  • A. Vinu, M. Miyahara, T. Mori, K. Ariga. J. Porous Mater. 13, 379 (2006)
  • M. Hartmann, A. Vinu, G. Chandrasekar. Chem. Mater. 17, 829 (2005)
  • A. Vinu, C. Streb, V. Murugesan, M. Hartmann. J. Phys. Chem. B 107, 8297 (2003)
  • W. Wang, D. Yuan. Sci. Rep. 4, 5711 (2014)
  • J.N. Wang, L. Zhang, J.J. Niu, F. Yu, Z.M. Sheng, Yu.Z. Zhao, H. Chang, C. Pak. Chem. Mater. 19, 453 (2007)
  • X.X. Wang, Z.H. Tan, M. Zeng, J.N. Wang. Sci. Rep. 4, 4437 (2014)
  • J.N. Wang, Y.Z. Zhao, J.J. Niu. J. Mater. Chem. 17, 2251 (2007)
  • S.C. Smith, D.F. Rodrigues. Carbon. 91, 122 (2015)
  • P. Simon, Y. Gogotsi. Nature Mater. 7, 845 (2008)
  • L.G.H. Staaf, P. Lundgren, P. Enoksson. Nano Energy 9, 128 (2014)
  • K. Xie, X. Qin, X. Wang, Y. Wang, H. Tao, Q. Wu, L. Yang, Z. Hu. Adv. Mater. 24, 347 (2012)
  • G. Li, L. Xu, Q. Hao, M. Wang, Y. Qian. RSC Advances. 2, 284 (2012)
  • J.R. Miller, R.A. Outlaw, B.C. Holloway. Science 329, 1637 (2010)
  • Y. Ma, Z. Hu, K. Huo, Y. Li, Y. Hu, Y. Liu, J. Hu, Yi Chen. Carbon. 43, 1667 (2005)
  • G. Radhakrishnan, P.M. Adams, L.S. Bernstein. Thin Solid Films 515, 1142 (2006)
  • T. Azami, D. Kasuya, T. Yoshitake, Y. Kubo, M. Yudasaka, T. Ichihashi, S. Iijima. Carbon 45, 1364 (2007)
  • A.V. Sosunov, L.V. Spivak. Phys. Solid State 58, 1371 (2016)
  • B. Xu, D. Zheng, M. Jia, H. Liu, G. Cao, N. Qiao, Y. Wei, Y. Yang. Mater. Lett. 143, 159 (2015)
  • Z. Li, M. Jaroniec, P. Papakonstantinou, J.M. Tobin, U. Vohrer, S. Kumar, G. Attard, J.D. Holmes. Chem. Mater. 19, 3349 (2007)
  • B. Xu, J. Guo, X. Wang, X. Liu, H. Ichinose. Carbon 44, 2631 (2006)
  • G. Li, H. Yu, L. Xu, Q. Ma, C. Chen, Q. Hao, Y. Qiana. Nanoscale 3, 3251 (2011)
  • S.J. Teng, J.N. Wang, X.X. Wang. J. Mater. Chem. 21, 5443 (2011)
  • A.H. Lu, W.C. Li, E.L. Salabas, B. Spliethoff, F. Schuth. Chem. Mater. 18, 2086 (2006)
  • M. Zheng, Y. Liu, S. Zhao, W. He, Y. Xiao, D. Yuan. Inorg. Chem. 49, 8674 (2010)
  • J.I. Sohn, Y.-Su Kim, C. Nam, B.K. Cho, T.Y. Seong, S. Lee. Appl. Phys. Lett. 87, 123115 (2005)
  • R. Zhao, T. Afaneh, R. Dharmasena, J. Jasinski, G. Sumanasekera, V. Henner. Phys. B 490, 21 (2016)
  • R. Zhao, R. Jayasingha, A. Sherehiy, R. Dharmasena, M. Akhtar, J.B. Jasinski, S.-Y. Wu, V. Henner, G.U. Sumanasekera. J. Phys. Chem. 119, 20150 (2015)
  • A.C. Ferrari. Solid State Commun. 143, 47 (2007)
  • M.S. Dresselhaus. Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 1, 89 (2010)
  • S. Reich, C. Thomsen. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 362, 2271 (2004)
  • M.A. Pimenta. Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 1276 (2007)
  • R. Podilа. ACS Nano 6, 5784 (2012)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.