Study and characterization of graphene oxide-conducting polymer composite sponges for supercapacitors

Abstract

[ES] Los aerogeles de grafeno revestidos con polímeros conductores han demostrado su potencial para la fabricación de supercondensadores. Sin embargo, muchos parámetros pueden influir en el rendimiento de estos materiales. En este estudio, se fabricaron varios electrodos a partir de diferentes aerogeles de grafeno, revestidos con polipirrol por electrodeposición con diferentes métodos y parámetros, con el fin de evaluar la influencia en su rendimiento capacitivo. Para este fin, se caracterizó la morfología de los materiales mediante microscopía electrónica de barrido, y se determinaron las propiedades capacitivas mediante voltamperometría cíclica. Se comprobó que la adición de polipirrol aumenta considerablemente la capacitancia, al igual que la liofilización de los aerogeles en nitrógeno líquido. También es beneficioso utilizar una mayor carga de deposición, así como realizar la deposición por voltamperometría cíclica o cronoamperometría en lugar de cronopotenciometría. Por el contrario, las muestras que han sido recocidas muestran un peor rendimiento. Lo mismo ocurre con la adición de nanotubos de carbono, probablemente debido al dispersante coañadido.

[EN] Graphene aerogels coated with conductive polymers have shown their potential for the fabrication of supercapacitors. However, many parameters can influence the performance of these materials. In this study, several electrodes were fabricated from different graphene aerogels, coated with polypyrrole by electrodeposition with different methods and parameters, in order to evaluate the influence on their capacitive performance. For this purpose, the morphology of the materials was characterized by scanning electron microscopy, and the capacitive properties were determined by cyclic voltammetry. It was found that the addition of polypyrrole significantly increases the capacitance, as does freeze casting the aerogels in liquid nitrogen. It is also beneficial to use a higher deposition load as well as to perform the deposition by cyclic voltammetry or chronoamperometry rather than chronopotentiometry. On the contrary, samples that have been annealed show poorer performance. The same is true here for the addition of carbon nanotubes, probably because of the co-added dispersant.