ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СОСТАВ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОКИСЛЕННОГО НАНОДИСПЕРСНОГО УГЛЕРОДА
К.М. Попов1, Ю.В. Федосеева1,2, О.А. Кохановская3, Г.И. Раздьяконова3, Д.А. Смирнов4, Л.Г. Булушева1,2, А.В. Окотруб1,2
1Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск, Россия
popov@niic.nsc.ru
2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
3Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, Омск, Россия
4Institute of Solid State Physics, Dresden, Germany
Ключевые слова: нанодисперсный углерод, окисление, функциональный состав, РФЭС, NEXAFS, электрохимические процессы, циклическая вольамперометрия, суперконденсаторы, долговременное циклирование, nanodisperse carbon, oxidation, functional composition, XPS, electrochemical processes, cyclic voltammetry, supercondensors, long-term cycling
Страницы: 1235-1243
Аннотация
Проведено исследование функционального состава и электрохимического поведения в водных электролитах образцов окисленного нанодисперсного технического углерода марки N121. Для окисления использовали 30%-й водный раствор перекиси водорода (H2O2) и 2%-й раствор H2O2 с добавкой синглетного кислорода или озона. С помощью данных рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и анализа ближней тонкой структуры рентгеновского поглощения были установлены особенности химического строения образцов. Концентрация кислорода в образцах не превышала 5 ат.%. Анализ циклических вольтамперограмм выявил, что при низких скоростях развертки потенциала удельная емкость материала определяется функциональным составом поверхности. Наибольшую емкость в 6М растворе KOH продемонстрировал образец, окисленный 30%-м раствором H2O2 и содержащий наибольшее количество групп -OH и -COOH, а в 1М растворе H2SO4 - образец с наибольшей концентрацией C=O групп, образовавшихся при окислении синглетным кислородом. Исследована стабильность углеродных электродов в макетах суперконденсаторов.
DOI: 10.15372/JSC20170617 |
