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High areal capacitance of Fe3O4-decorated carbon nanotubes for supercapacitor electrodes

Carbon Energy 2019年第1期1卷 124-133页

作者： Mohamed Nawwar ryan poon Ri Chen Rakesh PSahu Ishwar KPuri Igor Zhitomirsky Department of Materials Science and Engineering McMaster UniversityHamiltonCanada Department of Mechanical Engineering McMaster UniversityHamiltonCanada

A conceptually new approach has been developed for the fabrication of magnetite(Fe3O4)-decorated carbon nanotubes(M-CNTs)for negative electrodes of electrochemical supercapacitors.M-CNTs were prepared by an ultrasonic-assisted chemical synthesis method,which involved dispersion of functionalized CNTs in water,Fe3O4 formation on the CNTs surface,and particle extraction through liquid-liquid interface(PELLI).Palmitic acid was found to be an efficient new extractor for *** slurries produced after drying and redispersing M-CNTs and slurries obtained using PELLI were used for electrode *** electrodes prepared using PELLI showed superior performance due to reduced particle *** results provided an insight into the influence of Fe3O4/CNTs mass ratio on the capacitance and capacitance retention at high charge-discharge rates.A capacitance of 5.82 F cm−2(145.4 F g−1)was achieved in Na2SO4 electrolyte using electrodes with high active mass of 40 mg cm−2 and ratio of active mass to current collector mass of *** electrochemical performance was achieved at low *** capacitance of the negative M-CNTs electrodes was comparable with capacitance of advanced positive MnO2-CNTs electrodes,which was beneficial for the fabrication of asymmetric *** asymmetric device has been fabricated,which showed promising performance in a voltage window of 1.6 V.

关键词： asymmetric device capacitance carbon nanotube composite magnetite supercapacitor

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