Carbon nitride/polypyrrole composite supercapacitor: Boosting performance and stability

Autor(es)

Goncalves, R. ^[1] ; Paiva, R. S. ^[1] ; Lima, T. M. ^{[2, 3]} ; Paixao, M. W. ^[3] ; Pereira, E. C. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Fed Sao Carlos, Dept Chem, Ctr Dev Funct Mat CDMF, Mailbox 676, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[2] Fed Fluminense Univ, Inorgan Chem Dept, BR-24020150 Niteroi, RJ - Brazil

^[3] Univ Fed Sao Carlos, Dept Chem, Ctr Excellence Res Sustainable Chem CERSusChem, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Electrochimica Acta; v. 368, FEB 1 2021.
• Citações Web of Science: 2

Resumo

In this work, one-step electrochemical synthesis of a supercapacitor with high performance and stability based on carbon nitride and polypyrrole is described. The new composite was easily obtained through the electrodeposition of polypyrrole on the surface of carbon nitride using an aqueous suspension. This material was fully characterized using both theoretical studies and experimental techniques. The sample showed a capacitance value of 810 F g(-1) (at 0.2 A g(-1)), retaining 92% of its initial value after 6000 charge-discharge cycles at 6.0 A g(-1) . Furthermore, the composite material has a capacitance value of 610 F g(-1) at 9.0 A g(-1). To explain these results, it was used impedance spectroscopy and DFT calculations. The computational calculations showed the formation of hydrogen bonds between the N-H of the polypyrrole and the pi-system of the carbon nitride which stabilized the structures. Besides, a planarization effect could also be observed over the polypyrrole chains. Both results are supported by the experimental data collected from the impedance experiments. (C) 2020 Elsevier Ltd. All rights reserved. (AU)

• Processo FAPESP: 15/17141-1 - Desenvolvimento e Estudos Mecanísticos de Novas Metodologias Sintéticas para Síntese de Compostos Bioativos
• Beneficiário: Ricardo Samuel Schwab
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• Processo FAPESP: 14/50249-8 - Green chemistry: sustainable synthetic methods employing benign solvents, safer reagents, and bio-renewable feedstock
• Beneficiário: Arlene Gonçalves Corrêa
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia
• Processo FAPESP: 17/11986-5 - Geração e Armazenamento de Novas Energias: trazendo desenvolvimento tecnológico para o país
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• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia
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• Processo FAPESP: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
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