Исследование наноструктурированных композитов на основе углеродной матрицы, наполненных продуктами термораспада комплексов кобальта с трилоном Б
Т.О. ТРОСНЯНСКАЯ1, Г.Ю. СИМЕНЮК1, Ю.А. ЗАХАРОВ1, В.М. ПУГАЧЕВ1,2, Т.А. ЛАРИЧЕВ1,2, Н.М. ФЕДОРОВА2
1Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия trosyatanya@bk.ru 2Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия vm1707@mail.ru
Ключевые слова: наноструктурированные композиты, наночастицы оксидов кобальта, многостенные углеродные нанотрубки, электродные материалы, суперконденсаторы
Страницы: 436-445
Аннотация
Получен наноструктурированный композитный материал на основе многостенных углеродных нанотрубок, наполненных продуктами термического разложения комплексов кобальта с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) - CoH2Y. Выполненная характеризация композита показала, что содержание в нем кобальта соизмеряется с заданным при синтезе, а получаемый в качестве побочного продукта хлорид натрия практически полностью удаляется при промывке. Согласующиеся результаты циклической вольтамперометрии, гальваностатического заряда-разряда и электрохимической импедансной спектроскопии выявили заметное увеличение электрической емкости углеродной матрицы в области малых скоростей сканирования при введении наполнителя (до 1.8 раза при скорости 10 мВ/с), что связано с протеканием в этих условиях относительно инерционных электродных Red-Ox процессов типа CoO ↔ CoO х (OH) у ↔ Со2О3 ↔ Со3О4. При высоких скоростях сканирования потенциала введение небольших количеств наполнителя (менее 5 мас. %) практически не влияет на накопление заряда. С увеличением содержания наполнителя наблюдается симбатное ему уменьшение емкости, что, по-видимому, связано с возрастающей блокировкой поверхности нанотрубок и уменьшением емкости из-за формирования двойного электрического слоя, при том что Red-Ox реакции с участием наполнителя ввиду относительно низких скоростей в этих условиях не реализуются. Результаты импедансной спектроскопии и гальваностатики подтверждают эту модель.
DOI: 10.15372/KhUR2022400 |