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A ternary nanocomposites of graphene / TiO <sub/>2</sub> / polypyrrole for energy storage applications

DOI:10.1080/1536383X.2018.1457651 期刊:Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures 出版年份:2018 更新时间:2025-09-23 15:19:57
摘要: Designing a new electrode active materials including graphene and nanomaterials such as Titanium dioxide (TiO2) with polypyrrole have important for supercapacitor devices. In this work, we present a new ternary nanocomposite for using reduced graphene oxide (rGO), TiO2 and polypyrrole (rGO/TiO2/PPy) for supercapacitors. rGO/TiO2/PPy nanocomposites were characterized by the analysis of Fourier transform infrared-attenuated transmission reflectance (FTIR-ATR), Raman spectroscopy, and scanning electron microscopy-energy dispersion X-ray analysis (SEM-EDX). Electrochemical tests were taken by galvanostatic charge/discharge (GCD), cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) studies. We have obtained the highest specific capacitance of Csp D 431.23 F/g for [rGO]o/[Py]o D 1/1 at 10 mV/s. A ternary rGO/TiO2/PPy nanocomposite has higher Csp values than Csp D 122.12 F/g at 10 mV/s for rGO/PPy, Csp D 93.17 F/g at 4 mV/s for rGO and Csp D 45.16 F/g at 4 mV/s for GO. A high energy density was obtained as E D 2.03 Wh/kg and power density of P D 18.3 kW/kg for rGO/TiO2/PPy nanocomposite at 1000 mV/s. rGO/TiO2/PPy nanocomposite had a relatively high Coulombic efficiency, as well as a retention of ?100% of its original capacitance for [rGO]o/[Py]o D 1/1 after 1000 cycles. A novel synthesized rGO/TiO2/PPy nanocomposite may be used for supercapacitor devices due to its good electrochemical performances.
作者: Murat Ates,Sinan Caliskan,Mustafa Gazi
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Investigating the electrochemical performance of a ternary nanocomposite of reduced graphene oxide (rGO), TiO2, and polypyrrole (PPy) for supercapacitor applications.

The ternary rGO/TiO2/PPy nanocomposite exhibits superior electrochemical performance, including high specific capacitance, energy density, and power density, making it a promising candidate for supercapacitor applications. The nanocomposite also shows excellent cycling stability with ?100% capacitance retention after 1000 cycles.

The study focuses on the electrochemical performance of the ternary nanocomposite without extensive exploration of long-term stability under varying environmental conditions or scalability of the synthesis process.

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