Hydrothermal synthesis of hydrous ruthenium oxide/graphene sheets for high-performance supercapacitors

Lin, Na; Tian, Jianhua; Shan, Zhongqiang; Chen, Kuan; Liao, Wenming

doi:10.1016/j.electacta.2013.03.115

Cited by 67 publications

(49 citation statements)

References 27 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…6 The uniform anchoring of RuO 2 nanoparticles onto the surface of RGO sheets provides conduction paths that enable electrons to be easily transferred from the current collector to RuO 2 nanoparticles and vice versa. [14][15][16] Unfortunately, high temperature hydrothermal processes (180-200 o C) result in the recrystallization of RuO 2 , which is undesirable. The first and most common approach is using RGO as a precursor in sol-gel or hydrothermal processes.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Facile synthesis of ultra-small ruthenium oxide nanoparticles anchored on reduced graphene oxide nanosheets for high-performance supercapacitors

2015

View full text Add to dashboard Cite

Herein, we report a facile, low cost, and environmentally friendly approach to prepare reduced graphene oxide-ruthenium oxide hybrid (RGO-RuO2) materials for supercapacitor electrode applications by in situ sol-gel deposition of RuO2 nanoparticles on the surface of graphene oxide (GO), followed by a reduction of GO in a strong alkaline medium at a low temperature. The combination of the sol-gel route and the reduction of graphene oxide at low temperature resulted in ultrafine, hydrated amorphous RuO2 particles with the size of only 1.0 -2.0 nm, which uniformly decorated the surfaces of RGO sheets. The obtained RGO-RuO2 supercapacitor exhibited excellent electrochemical capacitive performance in a 1M H2SO4 electrolyte with a specific capacitance more than 500 F/g at a current density of 1.0 A/g and high rate performance with the capacitance retention of 86 % when increasing 20 times the current density, from 1.0 to 20.0 A/g in a twoelectrode test cell configuration. The RGO-RuO2 system also showed good cycling stability with a capacitance retention of 87 % after 2000 cycles. The excellent capacitive properties of RGO-RuO2 could be attributed to the uniform anchoring of ultra-small, hydrated amorphous RuO2 nanoparticles on the surface of RGO sheets, resulting in synergistic effects between them. The developed approach represents an exciting direction for enhancing the device performance of the graphenemetal oxides composites supercapacitors and can be used for designing the next generation of energy storage devices.Please do not adjust margins Please do not adjust margins attempts have been made to combine these two kinds of materials.7-17 However, the capacitive performance of RGO-RuO 2 nanocomposites has varied, ultimately depending on the dispersion morphology and crystallinity of RuO 2 particles on RGO. To obtain high capacitive performance, RuO 2 must be in the form of small sized, hydrated, amorphous nanoparticles, uniformly anchored on the surface of an RGO single sheet. 6

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Facile synthesis of ultra-small ruthenium oxide nanoparticles anchored on reduced graphene oxide nanosheets for high-performance supercapacitors

2015

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The carbon nanotubes were coated with ruthenium dioxide. A ruthenium dioxide/graphene sheet composite was prepared in [86] by hydrothermal and low temperature annealing process. The Ru content in the composite was varied to study influence on the electrochemical properties.…”

Section: Metal Oxides and Their Compositesmentioning

confidence: 99%

Supercapacitors specialities - Materials review

Obreja

2014

AIP Conference Proceedings

View full text Add to dashboard Cite

“…Како складиштење наелектрисања потиче пре свега од површинске псеудокапацитивности RuO 2 , чињени су различити покушаји да се повећа електроактивна површина: формирањем филма оксида на развијеној површини, депоновањем танког слоја оксида развијене површине на погодној подлози или израдом нанооксидних електрода [87,[135][136][137][138][139][140][141]. Композити хидратисаног рутенијум-оксида и угљеника достижу капацитивност оксида од 850-1200 F g -1 када је садржај оксида 10-20 mas.% [142], односно 406 F g -1 код композита при садржају оксида од 30 mas.% [143].…”

Section: 2 метални оксидиunclassified

Electrochemical supercapacitors: Operation, components and materials

Dekanski

Panić

2018

Hem Ind

View full text Add to dashboard Cite

Институт за хемију, технологију и металургију -Центар за електрохемију, Универзитет у Београду, Србија Сажетак Кроз преглед принципа рада уређаја за динамичко складиштење енергије и њихове најновије генерације, електрохемијских суперкондензатора, као и компоненти и активних материјала који се користе за њихову израду и опис различитих приступа изради, изложено је тренутно стање у развоју истраживања суперкондензатора као важног сегмента склопова за алтернативно напајање електричном енергијом. Дискутоване су њихове предности и недостаци у односу на друге врсте електрохемијских извора струје, пре свега батерија. Кључне речи: складиштење енергије; електрохемијски двојни слој; псеудокапацитивност; угљнични материјали, оксиди метала, електропроводни полимери ПРЕГЛЕДНИ РАД UDC 544.6:54-126:66.03:62-405.8.004.12 Hem. Ind. 72 (4) 229-251 (2018) Доступно на Интернету са адресе часописа: http://www.ache.org.rs/HI/ УВОДЗависност од конвенционалних, фосилних горива, због, између осталог, њихове све веће цене, ограничених ресурса, загађења и геополитичких односа, доводи савремено друштво у ситуацију да тражи алтернативне, обновљиве, али и јефтине, поуздане и ефикасне изворе енергије и системе за њено складиштење. Зато је шира употреба таквих извора енергије, посебно оних који ће побољшати ефикасност транспортних система један од важнијих циљева савремене науке. Један од кључних задатака у том смислу је развој система за складиштење енергије (ССЕ) који ће омогућити да се енергија природних обновљивих извора, као што су соларна, геотермална или енергија ветра, ускладишти и потом контролисано пренесе у мрежу за дистрибуцију електричне енергије. Са друге стране, потреба за повећањем ефикасности и економичности возила захтева проналажење ефикасног начина да се промена њихове кинетичке енергије складишти при сваком успоравању или кочењу.Иако су ови циљеви делимично остварени развојем примарних и секундарних хемијских извора струје (у даљем тексту ови извори ће бити помињани под скраћеним колоквијалним називом -батерије) који су по правилу мале снаге, повећање ефикасности таквих система је могуће само развојем система, односно нових ССЕ, које ће обезбеђивати што већу снагу. Суперкондензатори су због своје велике снаге и дугог животног века (великог броја циклуса пуњења и пражњења) најозбиљнији кандидати за развој напредних хибридних и самосталних, како мобилних тако и стационарних ССЕ [1]. СУПЕРКОНДЕНЗАТОРИ КАО СИСТЕМИ ЗА СКЛАДИШТЕЊЕ ЕНЕРГИЈЕСуперкондензатори се могу сматрати секундарним (електро)хемијским извором струје (након пражњења могуће их јевише пута изнова пунити и поново празнити). Код примарних извора, процес пражњења је неповратан, док се секундарним изворима (акумулаторима) називају они извори код којих је реакцијама у супротном смеру могуће поново напунити извор (Ni-Cd и Ni-метал хидридни, литијум-јонски и оловни акумулатори). За разлику од батерија које енергију складиште електрохемијски -извор носиоца наелектрисања је учесник у електрохемијским реакцијама, у (супер)кондензаторима енергија се складишти електростатички...

show abstract

Hydrothermal synthesis of hydrous ruthenium oxide/graphene sheets for high-performance supercapacitors

Cited by 67 publications

References 27 publications

Facile synthesis of ultra-small ruthenium oxide nanoparticles anchored on reduced graphene oxide nanosheets for high-performance supercapacitors

Facile synthesis of ultra-small ruthenium oxide nanoparticles anchored on reduced graphene oxide nanosheets for high-performance supercapacitors

Supercapacitors specialities - Materials review

Electrochemical supercapacitors: Operation, components and materials

Contact Info

Product

Resources

About