Synergetic Combination of Carbon Xerogels, Graphene Oxide and nano‐ZnO for Aqueous and Organic Supercapacitors
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Wiley VCH Verlag
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Descripción
Three-dimensional carbon xerogels were synthesised via a facile approach that included the use of ZnO nanostructures both as a templating agent and as a catalyst for resorcinol–formaldehyde resin polymerisation simultaneously. Graphene oxide (GO) served as a stabilising agent during the drying and pyrolysis processes, avoiding the collapse of structure and improving the area surface. The method enabled the asobtained materials to possess optimised 3D porous structures for energy-storage devices, such as wires or spaghetti-like structures. Also, a high BET surface area was obtained (1661 m2•g−1) without using an additional activating agent. This great surface area improved the specific capacitance compared to materials without GO (358.1 F•g−1 vs 170.4 F•g−1). The carbon-containing devices derived from resorcinolformaldehyde resin, GO, and Zn oxide showed better performance than the devices without GO. In particular, the sample that contained 2.5% of GO in the synthesis showed a specific capacitance of 166.6 F•g−1 at 0.5 A•g−1 and remained at ∼120 F•g−1 at 5 A•g−1. Also, it showed interesting energy density values at 0.5 A•g−1 (14.8 Wh•kg−1) and a power density of 200.7 W•kg−1. This reveals that the synthesis process made it possible to obtain composite materials with large surface areas without using a supercritical drying process.
Fil: Coneo Rodriguez, Rusbel. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Tesio, Alvaro Yamil. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Universidad Nacional de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Gobierno de la Provincia de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy; Argentina
Fil: Cometto, Fernando Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina
Fil: Morales, Gustavo Marcelo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Planes, Gabriel Angel. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Caballero, Alvaro. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Química; Argentina
Fil: Coneo Rodriguez, Rusbel. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Tesio, Alvaro Yamil. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Universidad Nacional de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Gobierno de la Provincia de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy; Argentina
Fil: Cometto, Fernando Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina
Fil: Morales, Gustavo Marcelo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Planes, Gabriel Angel. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Caballero, Alvaro. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Química; Argentina
Palabras claves
3D POROUS STRUCTURES, CARBON XEROGELS, GRAPHENE OXIDE, ZnO NANOSTRUCTURES, ENERGY-STORAGE DEVICES, SUPERCAPACITORS, https://purl.org/becyt/ford/1.4, https://purl.org/becyt/ford/1
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