Исследование морфологии и электрохимических свойств рабочего электрода суперконденсатора на основе многостенных углеродных нанотрубок, легированных азотом

Аннотация

В данной работе исследованы морфология, структура, удельная площадь поверхности, удельная проводимость и электрохимические свойства рабочих электродов суперконденсаторов, приготовленных на основе нелегированных и легированных азотом многостенных углеродных нанотрубок (MWCNTs). Показано, что легированные азотом MWCNTs обладают большей удельной площадью поверхности и проводимостью, чем MWCNTs, за счет наличия структурных дефектов и функциональных групп на их поверхности. Методом сканирующей электронной микроскопии показано, что электроды, сформированные на основе нелегированных и легированных MWCNTs, имеют пористую структуру, что обеспечивает проникновение электролита в объем электродов. Проведен сравнительный анализ электрохимических характеристик электродов суперконденсаторов в одномолярном кислотном электролите H₂SO₄. Методом циклической вольтамперометрии показано, что высокая удельная емкость электрода на основе легированных MWCNTs при малых скоростях развертки обусловлена дополнительным вкладом фарадеевских процессов с участием структурных дефектов, функциональных кислородсодержащих и азотсодержащих групп на поверхности нанотрубок.