ИСТИНА

Исследование современных суперконденсаторов включает в себя широкий спектр электродных материалов, работающих главным образом на основе обратимой интеркаляции заряженных частиц (например, проводящих оксидов и полимеров) [1]. Углерод в виде графита и графитоподобных форм с их быстрым межфазным разрядом и наличием многочисленных высокодисперсных модификаций по-прежнему является наиболее востребованными материалами для суперконденсаторов. Согласно литературе, активно ведется разработка новых (все более экзотических) наноматериалов [2–8]. Среди хорошо упорядоченных углеродных наноматериалов углеродные нанотрубки (УНТ) играют особую роль из-за большого числа способов их получения и соответствующей возможности проектировать электроды со специфической ориентацией УНТ. Подход, применяемый в этой работе, состоит в разработке хорошо структурированного безподложечного материала на основе УНТ и последующей технологически простой иммобилизации. Пленка на основе УНТ была изготовлена, как описано в [6]. Для удаления остатка железа и аморфного углерода материал нагревали на воздухе при 440°С в течение 5 ч, затем обрабатывали концентрированной HCl в течение 48 ч при 25°С, тщательно промывали и дважды обрабатывали новыми порциями концентрированной HCl в течение 2-3 ч. После последней промывки образцы сушили на воздухе при 60-80°C в течение 4 ч. Удельная площадь поверхности составила 200 и 140 м2/г для исходных и очищенных пленок УНТ соответственно. Характеристика материала включала регистрацию спектров РФЭС (VersaProbeII, ULVAC-PHI). Также материал исследовали методом спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) с получением спектров в интервале 100-4000 см-1 (RENISHAW inVia Raman Microsope, до 270 см-1). Спектры высокого разрешения С1s интерпретировались в соответствии с подходом, предложенным в [9, 10]. Для электрохимических исследований применена электрохимическая ячейка с неразделенными электродами. Идикаторный электрод - пленка Pt, а электроды сравнения - AgCl|Ag и HgO|Hg для кислых и щелочных растворов соответственно. Все потенциалы пересчитаны в шкалу относительно водородного электрода (reversible hydrogen electrode - RHE). Для регистрации циклических вольтамперограмм при скоростях сканирования 3 - 1000 мВ/с в интервале 0,05-1,13 В RHE применяли потенциостат Autolab. Типичные стабилизированные циклические вольтамперограммы для пленок исходных и очищенных УНТ представлены на рисунке 1. Они демонстрируют обратимую перезарядку в широком диапазоне скоростей сканирования, а ёмкости на массу примерно в 2-2,5 раза выше для образцов очищенных УНТ, несмотря на более низкую удельную площадь поверхности по методу БЭТ. Удельные емкости на единицу площади поверхности составляют 5 и 17 Ф/см2 для исходных и очищенных УНТ соответственно.