A Nanofibrous Polypyrrole Membrane with an Ultrahigh Areal Specific Capacitance and Improved Energy and Power Densities
Notice bibliographique
Résumé
For conductive polymers to be competitive with carbon-based electrode materials, it is critical to increase their surface area and electroactivity. In this work, a thick nanofibrous polypyrrole (PPy) membrane with communicating interfiber spaces was prepared through one-pot interfacial polymerization for the first time. The electrochemical properties and conductivity of the membrane were studied with cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, and a four-point probe. Its morphology, chemistry, and thermostability were evaluated by scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and thermogravimetric analysis. The areal specific capacitances measured between 0.0 and 0.8 V at 1 mA/cm 2 were 19179, 13264, 7238, and 4458 mF/cm 2 for the membranes doped with docusate sodium (AOT), camphor-10-sulfonic acid (β) (CSA), Cl –, and poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS), respectively. The capacity retentions after 1000 cycles were 83, 74, 67, and 61% for the AOT-, CSA-, PSS-, and Cl – -doped membranes, respectively. The Coulombic efficiency was above 99% for all of the membranes. They showed energy densities of 1.7, 1.2, 0.7, and 0.4 mWh/cm 2 and power densities of 0.61, 0.75, 0.66, and 0.62 mW/cm 2 for the AOT-, CSA-, Cl – -, and PSS-doped membranes, respectively. The ultrahigh areal specific capacitance of PPy-AOT is due to its nanofibrous structure. A mechanism has been proposed to explain how this structure is formed based on the role of AOT as the surfactant. This nanofibrous PPy membrane is easy to prepare and metal-free and offers a very high areal specific capacitance, making it an excellent candidate to construct electrodes in pseudosupercapacitors.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».