Publikace detail

Improved electrochemical properties of morphology-controlled titania/titanate nanostructures prepared by in-situ hydrothermal surface modification of self-source Ti substrate for high-performance supercapacitors

Autoři: Banerjee Arghya Narayan | Veettikkunnu Chandran Anitha | Joo Sang W.

Rok: 2017

Druh publikace: článek v odborném periodiku

Název zdroje: Scientific Reports

Název nakladatele: Nature Publishing Group

Místo vydání: London

Strana od-do: "13227-1"-"13227-20"

Tituly:

Jazyk	Název	Abstrakt	Klíčová slova
cze	Vylepšené elektrochemické vlastnosti morfologicky kontrolovaných titan/titaničitých nanostruktur připravených in-situ hydrotermální modifikací povrchu Ti substrátu pro vysokovýkonové superkondenzátory	Povrch Ti substrátu je modifikován do struktury dvoudimenzionálních (2D) TiO2 nanoplátů nebo jednodimenzionálních (1D) nanotyčinek/nanovláken (nebo směsi obou) kontrolovaným způsobem pomocí jednoduché hydrotermální metody založené na použití KOH. V závislosti na různé koncentraci KOH dochází k tvorbě různých typů TiO2 nanostruktur (2D plátů, 1D nanotyčinek/nanovláken a 2D + 1D smíšených vzorků) přímo na povrch Ti substrátu. Novinkou této techniky je in-situ modifikace Ti povrchu jako vlastního zdroje Ti do TiO2 nanostruktur a jeho přímé použití jako elektrochemické mikroelektrody mez dalších modifikací. To vede k hodnotnému vylepšení v mezimateriálových vlatsnostech kovového Ti a Ti-TiO2 mikroelektrod, které vykazovalo vysokou superkapacitanci pro lepší náboj ukládající zařízení. Navíc došlo také k řízení elektrochemických vlastností elektrod pomocí hydrotermálního řízení morfologie TiO2 nanostruktur. Ti-TiO2 elektrody složené ze směsi struktur 2D-plátů + 1D-nanotyčinek odhalily velmi vysoké hodnoty specifické kapacitance (blízké 7.4 mF.cm(-2)) díky unikátní směsné morfologii která vykazovala vyšší aktivní stavy (tedy i vyšší využití aktivního materiálu) jako vyšší drsnosti struktur 2D-plátů a vyšším poměru povrchu k objemu u struktur 1D-nanotyčinek.	zcitlivěné solární články; nanotyčinkové pole oxidu titaničitého; asymetrické superkapacitátory; oxidové nanočástice; ukládání energie; oxid grafenu; dvojvrstva; elektroda; kapacitance
eng	Improved electrochemical properties of morphology-controlled titania/titanate nanostructures prepared by in-situ hydrothermal surface modification of self-source Ti substrate for high-performance supercapacitors	Ti substrate surface is modified into two-dimensional (2D) TiO2 nanoplatelet or one-dimensional (1D) nanorod/nanofiber (or a mixture of both) structure in a controlled manner via a simple KOH-based hydrothermal technique. Depending on the KOH concentration, different types of TiO2 nanostructures (2D platelets, 1D nanorods/nanofibers and a 2D + 1D mixed sample) are fabricated directly onto the Ti substrate surface. The novelty of this technique is the in-situ modification of the self-source Ti surface into titania nanostructures, and its direct use as the electrochemical microelectrode without any modifications. This leads to considerable improvement in the interfacial properties between metallic Ti and semiconducting TiO2. Since interfacial states/defects have profound effect on charge transport properties of electronic/electrochemical devices, therefore this near-defect-free interfacial property of Ti-TiO2 microelectrode has shown high supercapacitive performances for superior charge-storage devices. Additionally, by hydrothermally tuning the morphology of titania nanostructures, the electrochemical properties of the electrodes are also tuned. A Ti-TiO2 electrode comprising of a mixture of 2D-platelet + 1D-nanorod structure reveals very high specific capacitance values (similar to 7.4 mF.cm(-2)) due to the unique mixed morphology which manifests higher active sites (hence, higher utilization of the active materials) in terms of greater roughness at the 2D-platelet structures and higher surface-to-volume-ratio in the 1D-nanorod structures.	sensitized solar-cells; titania nanotube array; carbon nanotube; asymmetric supercapacitors; oxide nanoparticles; energy-storage; graphene oxide; double-layer; electrode; capacitance

Search

Přihlášení pro studenty

Přihlášení pro zaměstnance

Publikace detail

Katedry

Ústavy a pracoviště

Jak nás najdete?

Služby

Často hledáte