《Materials Advances》:Enhanced electrochemical performance of cobalt vanadium oxide supercapacitors through optimized reduced graphene oxide composite
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本研究通过水热法整合rGO至钴钒氧化物电极,优化后的CVO-12mg-rGO复合电极在2mA/cm2下比电容达327F/g,能量密度11.34Wh/kg,功率密度124W/kg,循环稳定性达70%后仍保持高效率。BET和EIS分析表明rGO提升了电极比表面积至16.26m2/g,并降低电荷转移电阻至1.6Ω,证实其协同效应显著改善电化学性能。
R.A. Kadam | M.A. Yewale | S.L. Kadam | A.M. Teli | S.V. Desarada | Sarah A. Alshehri | R.K. Chava | Raja Venkatesan | D.K. Shin
印度马哈拉施特拉邦艾哈迈德纳加尔帕纳尔新艺术商业与科学学院物理系,邮编414302
摘要
本研究通过水热合成方法将还原氧化石墨烯(rGO)整合到钴钒氧化物(CVO)电极中,从而显著提升了其用于超级电容器应用的性能。优化后的CVO-12 mg-rGO复合材料的比电容为327 F/g(电流密度2 mA/cm2),能量密度为11.34 Wh/kg,功率密度为124 W/kg,这些性能均优于原始的CVO电极以及多种其他钒酸盐基电极。BET分析表明,rGO的引入显著增加了电极的比表面积(16.26 m2/g),并使孔隙结构更易于利用。电化学阻抗谱(EIS)结果显示电荷转移电阻降低至1.6 Ω。组装而成的不对称电容器结构(CVO-12 mg-rGO//AC)在实际应用中表现出优异的性能:比电容为25.92 F/g,能量密度为11.65 Wh/kg,库仑效率高达99.9%,且在经过4700次循环后仍保持70%的容量保持率。这些结果表明,将伪电容效应与导电性能相结合的CVO-rGO复合材料在电子和离子传输、电化学可逆性以及长期稳定性方面具有显著优势,使其成为下一代高性能超级电容器的理想候选材料。