Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2022, 13 (3), 320–330.
Electrochemical performance of r-graphene oxide based MnO2 nanocomposite for supercapacitor
S. Kalaiarasi – Manonmaniam Sundaranar University, Tirunelveli, Tamilnadu; PG and Research Department of Chemistry, A.P.C. Mahalaxmi College for Women, Thoothukudi, Tamilnadu, India
S. Shyamala – PG and Research Department of Chemistry, V.O. Chidambaram College, Thoothukudi, Tamilnadu, India
M. Kavitha – PG and Research Department of Chemistry, V.O. Chidambaram College, Thoothukudi, Tamilnadu, India
C. Vedhi – PG and Research Department of Chemistry, V.O. Chidambaram College, Thoothukudi, Tamilnadu, India
R. R. Muthuchudarkodi – PG and Research Department of Chemistry, V.O. Chidambaram College, Thoothukudi, Tamilnadu, India
Corresponding author: R. R. Muthuchudarkodi, muthu.rajaram@gmail.com, cvedhi23@gmail.com
DOI 10.17586/2220-8054-2022-13-3-320-330
ABSTRACT In this study, we improved the capacitance of carbon based reduced graphene oxide (rGO) and metal oxide based MnO2 by preparing nanocomposites of rGO/MnO2 nanocomposite using chemical synthesis method. The prepared nanoparticles and nanocomposites are characterized by FTIR spectroscopy, XRD, PL spectroscopy and FESEM with EDAX spectroscopy. FTIR studies disclose the characteristic chemical bonding between the respective materials. The FESEM images demonstrate that the surface structure of rGO and MnO2 can be easily tuned by forming the composite of rGO/MnO2 materials leading to excellent process ability of the system. The super capacitive behaviors of nanocomposites are evaluated using cyclic voltammetry and galvanostatic charge–discharge techniques. The specific capacitance of rGO/MnO2 composite is high compared to that of MnO2 nanoparticle. In addition, impedance measurements of the MnO2 nanoparticles and rGO/MnO2 electrodes are executed proposing that the rGO/MnO2 composite electrodes are promising materials for super capacitor (186.6 Fg-1).
KEYWORDS graphene oxide, cyclic voltammetry, nanocomposite, FESEM, electrochemical properties, supercapacitors
ACKNOWLEDGEMENTS The authors would like to express their gratitude to the Department of Science and Technology (FAST TRACK and FIST) in New Delhi, India for allowing them to use the CHI electrochemical workstation. The FT-IR spectra were generously provided by the PG and Research Department of Chemistry at V.O. Chidambaram College in Thoothukudi. We are grateful to the Secretary of A.P.C. Mahalaxmi College for Women, Thoothukudi.
FOR CITATION Kalaiarasi S., Shyamala S., Kavitha M., Vedhi C., Muthuchudarkodi R. R. Electrochemical performance of r-graphene oxide based MnO2 nanocomposite for supercapacitor. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2022, 13 (3), 320–330.
[In Russian] С.В. Кузнецов, С.А. Буриков, А.А. Федянина, Е.А. Филиппова, В.Ю. Пройдакова, В.В. Воронов, Н.Ю. Табачкова, П.П. Федоров, Т.А. Доленко
Электрохимические характеристики нанокомпозита на основе восстановленного оксида графена и MnO2 для суперконденсатора
АННОТАЦИЯ В этом исследовании мы улучшили емкость углеродного, на основе восстановленного оксида графена (rGO), и металлоксидного, на основе MnO2, материалов, путем приготовления нанокомпозита rGO/MnO2 с использованием метода химического синтеза. Приготовленные наночастицы и нанокомпозиты охарактеризованы с помощью FTIR-спектроскопии, XRD, PL-спектроскопии и FESEM с EDAX-спектроскопией. Исследования FTIR раскрывают характерную химическую связь между соответствующими материалами. Изображения FESEM демонстрируют, что структуру поверхности rGO и MnO2 можно легко настроить путем формирования композита из материалов rGO/MnO2, что обеспечивает превосходную технологичность системы. Сверхемкостное поведение нанокомпозитов оценивается с использованием методов циклической вольтамперометрии и гальваностатического заряда-разряда. Удельная емкость композита rGO/MnO2 выше, чем у наночастиц MnO2. Кроме того, измерения импеданса наночастиц MnO2 и электродов rGO/MnO2 позволяют предположить, что композитные электроды rGO/MnO2 являются многообещающими материалами для суперконденсаторов (186.6 Fg-1).
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА оксид графена, циклическая вольтамперометрия, нанокомпозит, ФЭ СЭМ, электрохимические свойства, суперконденсаторы.
