Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
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

Článekopen accesspeer-reviewedpublished
dc.contributor.authorBanerjee, Arghya Narayancze
dc.contributor.authorVeettikkunnu Chandran, Anithacze
dc.contributor.authorJoo, Sang W.cze
dc.date.accessioned2018-02-27T03:30:06Z
dc.date.available2018-02-27T03:30:06Z
dc.date.issued2017eng
dc.description.abstractTi 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.eng
dc.description.abstract-translatedPovrch 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.cze
dc.format13227eng
dc.identifier.doi10.1038/s41598-017-11346-2eng
dc.identifier.issn2045-2322eng
dc.identifier.obd39880069eng
dc.identifier.scopus2-s2.0-85031720166
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/70202
dc.identifier.wos000413048000038eng
dc.language.isoengeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.project.IDED4.100/11.0251/CEMNAT - Centrum materiálů a nanotechnologiíeng
dc.publicationstatuspublishedeng
dc.publisherNature Publishing Groupeng
dc.relation.ispartofScientific Reports, volume 7, issue: Octobereng
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Czech Republiceng
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cz/
dc.subjectsensitized solar-cellseng
dc.subjecttitania nanotube arrayeng
dc.subjectcarbon nanotubeeng
dc.subjectasymmetric supercapacitorseng
dc.subjectoxide nanoparticleseng
dc.subjectenergy-storageeng
dc.subjectgraphene oxideeng
dc.subjectdouble-layereng
dc.subjectelectrodeeng
dc.subjectcapacitanceeng
dc.subjectzcitlivěné solární článkycze
dc.subjectnanotyčinkové pole oxidu titaničitéhocze
dc.subjectasymetrické superkapacitátorycze
dc.subjectoxidové nanočásticecze
dc.subjectukládání energiecze
dc.subjectoxid grafenucze
dc.subjectdvojvrstvacze
dc.subjectelektrodacze
dc.subjectkapacitancecze
dc.titleImproved electrochemical properties of morphology-controlled titania/titanate nanostructures prepared by in-situ hydrothermal surface modification of self-source Ti substrate for high-performance supercapacitorseng
dc.title.alternativeVylepšené elektrochemické vlastnosti morfologicky kontrolovaných titan/titaničitých nanostruktur připravených in-situ hydrotermální modifikací povrchu Ti substrátu pro vysokovýkonové superkondenzátorycze
dc.typeArticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
Banerjee_-_Improved_electrochemical_properties_of_morphology-controlled.pdf
Velikost:
8.22 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format