Open Access 
Abstract
Supercapacitor is considered as a promising energy storage devices because supercapacitors can provide higher power densities than lithium-ion batteries. Besides traditional carbon materials, the development of metal oxide composite materials with carbon is considered a new direction to improve the weaknesses of current supercapacitors. The metal oxide composite nanomaterial not only offers high charge storage capacity, but also improves the discharge efficiency and life cycle of the supercapacitor. In this study, TiO2/CNTs nanocomposite materials (with CNTs ratio of 0.5% and 1%, respectively) were synthesized by sol-gel route and considered as electrode materials for supercapacitor. The composite materials were investigated by structural and morphological analysis methods, which showed the addition of CNTs did not change the original material structure; besides, the presence of CNTs improve the porous structure of TiO2 to support the penetration of the electrolyte. Cyclic voltammetry results showed the efficiency of CNTs addition through the increase of specific capacitance from 171 F/g (K0 sample) to 205 F/g (K1 sample). The EIS spectrum also shows the role of CNTs in the composite when reducing the internal resistance as well as the charge transfer resistance in the high frequency region. The galvanostatis cycling performance showed that K1 (with 1% CNTs) had the highest capacitance, reaching 128 F/g and remained stable after 2000 cycles at a current density of 1 A/g in the region potential 0-1.8 V.
MỞ ĐẦU
Siêu tụ điện là một thiết bị có khả năng lưu trữ năng lượng điện. Năng lượng này được tạo ra trong lớp điện kép, được tạo thành ở mặt phân cách giữa dung dịch điện ly và bề mặt vật liệu điện cực 1 . Ưu điểm của siêu tụ điện là có mật độ công suất cao (5-50 kV/kg), có thể cung cấp năng lượng cao nhiều lần ở cùng một khối lượng so với pin. Bên cạnh đó, siêu tụ điện có hoạt động được hàng ngàn chu kỳ nhờ cơ chế lưu trữ điện tích của chúng (lưu trữ điện tích vật lý trên bề mặt của các điện cực trong một lớp kép) 2 . Tuy nhiên, mật độ năng lượng của siêu tụ điện nhỏ (3-40 Wh.kg -1 ). Do đó, bên cạnh phát triển chất điện phân, các nghiên cứu về việc tối ưu hóa vật liệu điện cực với diện tích bề mặt cao cùng với độ dẫn điện tốt để đạt được mật độ năng lượng cao 3 .
Vật liệu điện cực có nguồn gốc từ carbon có tiềm năng to lớn trong ứng dụng cho các thiết bị lưu trữ năng lượng vì giá thành rẻ, độ ổn định hóa học/nhiệt cao và độ dẫn điện tốt 4 . Những vật liệu này thường có diện tích bề mặt lớn, là một trong các yếu tố tạo ra dung lượng cao của chúng; do đó, việc sử dụng vật liệu gốc carbon làm vật liệu điện cực cho siêu tụ mang lại một bước đột phá lớn trong lưu trữ năng lượng 4 . Các vật liệu gốc carbon thường được sử dụng như carbon hoạt tính (activated carbon – AC), ống nano carbon (carbon anotubes – CNTs), graphene... Trong các vật liệu trên, CNTs trở nên hấp dẫn các nghiên cứu bởi vì đặc tính điện hoá nổi bật của chúng như: điện dung riêng cao, độ ổn định khi tải ở dòng điện cao, điện trở nội thấp… Bên cạnh đó, hệ thống lỗ xốp được tạo ra bởi các ống CNTs làm tăng tốc độ khuếch tán của các ion đến các bề mặt hoạt động của vật liệu tổng hợp. Ngoài ra, CNTs có thể kết hợp với nền điện cực mà không cần chất kết dính giúp giảm thiểu điện trở giữa vật liệu điện cực với bộ thu dòng điện 5 , 6 .
Ngoài các vật liệu carbon ra thì các oxide kim loại như TiO 2 , MnO 2 , NiO, RuO 2 ... và các polymer dẫn điện khác như polyaniline (PANI), polypyrrole (PPy) cũng được ứng dụng rộng rãi làm vật liệu điện cực trong siêu tụ điện 3 , 7 , 8 . Các oxide kim loại đã được sử dụng làm vật liệu điện cực trong siêu tụ điện do độ dẫn điện cao. Các siêu tụ điện dựa trên oxide kim loại cũng cho thấy điện dung riêng lớn và thời gian hoạt động dài. Trong đó, TiO 2 có nhiều ưu điểm phù hợp với yêu cầu của vật liệu điện cực cho siêu tụ điện như: độ ổn định sau nhiều chu kỳ, khả năng hoạt động an toàn hơn so với than chì, hạn chế sự phân hủy của chất điện giải do có khả năng hoạt động ở vùng thế > 1 V, giá thành rẻ, cấu trúc bề mặt tốt… 9 , 10 .
Các vật liệu có nguồn gốc carbon được sử dụng rộng rãi làm vật liệu điện cực cho siêu tụ điện mặc dù các vật liệu này có điện dung riêng khá thấp. Mặt khác, các oxide kim loại và polymer dẫn điện cho thấy sự hiệu quả trong việc lưu trữ năng lượng cho siêu tụ điện khi cho phép siêu tụ điện hoạt động ở vùng thế cao, từ đó tăng mật độ công suất của siêu tụ điện. Tuy nhiên, độ ổn định theo chu kỳ qua các quá trình nạp/xả còn thấp, do đó ảnh hưởng ít nhiều đến sự phát triển của các vật liệu này trong siêu tụ điện. Những hạn chế trên đã được giảm thiểu bằng cách sử dụng vật liệu nano composite làm điện cực với mật độ năng lượng và mật độ công suất cao. Sự ra đời của vật liệu composite đã cải thiện hiệu suất của siêu tụ, đáp ứng được các nhu cầu lưu trữ năng lượng bền vững hơn. Vật liệu nanocomposite kết hợp giữa TiO 2 và CNTs mang ưu điểm cả hai vật liệu bao gồm khả năng hấp phụ ion của CNTs với độ dẫn tốt, diện tích bề mặt riêng khoảng 200-400 m 2 /g và khả năng giải phóng năng lượng tốc độ cao của TiO 2 do bề mặt tích điện tốt, có sự tương tác hiệu quả giữa điện cực và chất điện phân 9 , 10 .
Trong nghiên cứu này, vật liệu composite TiO 2 và CNTs được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel để ứng dụng làm vật liệu điện cực cho siêu tụ điện hóa. Cấu trúc, hình thái và tính chất điện hoá của vật liệu nano composite được đánh giá bằng các phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử (SEM); tính chất điện hoá được nghiên cứu thông quá phương pháp quét thế vòng tuần hoàn (CV), tổng trở điện hoá (EIS) và phóng-nạp dòng cố định. Kết quả cho thấy sự hiệu quả của CNTs khi cải thiện về giá trị điện dung của compisite TiO 2 /CNTs.
VẬT LIỆU – PHƯƠNG PHÁP
Hoá chất
Hoá chất sử dụng cho tổng hợp vật liệu TiO 2 và composite bao gồm: titanium (IV) butoxide 98 % (Sigma – Aldrich, Mỹ), methanol 99,7% (Fisher, Mỹ), multiwall carbon anotubes 96% (Sigma – Aldrich, Mỹ). Các hoá chất sử dụng cho quá trình chế tạo màng điện cực và nghiên cứu tính chất điện hoá bao gồm: olyvinylidene fluoride (Merck, Đức), N-methylpyrrolidine 99,5% (Merck, Đức), màng graphite (Mceramic, USA), carbon super C65 (MTI, USA), acetylene black (MTI, USA), muối sodium Sulfate 95% (Merck, Đức).
Tổng hợp vật liệu composite TiO2/CNTs
CNTs được phân tán vào 40,00 mL methanol và hỗn hợp được đánh siêu âm trong 15 phút. Lượng CNTs phân tán vào tương ứng với các tỉ lệ khối lượng C:Ti lần lượt là 0,5% và 1%; các mẫu được ký hiệu lần lượt là K0.5 và K1 (đối với mẫu K0, chỉ sử dụng dung môi methanol cho quá trình tổng hợp). Sau đó, 3,70 mL titanium (IV) butoxide được cho vào hỗn hợp trên và khuấy đều trong 2 giờ ở nhiệt độ 60 o C cho đến khi tạo thành gel. Gel được sấy ở nhiệt độ 100 o C trong 2 giờ thu được sản phẩm dạng bột. Bột thu được sẽ nghiền mịn và nung ở nhiệt độ 600 o C trong 1 giờ và thu được sản phẩm TiO 2 (mẫu K0) và composite TiO 2 /CNTs (mẫu K0.5 và K1)
Nghiên cứu cấu trúc và hình thái học của vật liệu composite TiO2/CNTs
Cấu trúc của vật liệu tổng hợp được phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD, Unisantis XMD-300) với Cu có nguồn bức xạ λ Kα = 0,154 nm với góc quét từ 10 o đến 70 o . Thông số mạng của vật liệu được tính toán từ giản đồ XRD. Tính chất bề mặt vật liệu được đánh giá qua phép đo đẳng nhiệt hấp phụ- giải hấp phụ N 2 (BET) bằng thiết bị TriStar 3020 – Micromeritics với khí hấp phụ là N 2 tại nhiệt độ 77K. Hình thái của các mẫu được xác định bằng kỹ thuật kính hiển vi điện tử quét (SEM) với thiết bị JSM-7500F (Nhật) ở điện thế gia tốc 8 kV kết hợp với đầu dò EDX (Oxford Instrument).
Quy trình tạo màng điện cực của vật liệu composite TiO2/CNTs
Để đánh giá các tính chất điện hoá, các vật liệu composite TiO 2 /CNTs được tạo màng điên cực trên đế graphite. Màng điện cực bao gồm vật liệu hoạt điện, acetylene black và chất kết dính polyvinylidene flouride (PVdF) theo tỉ lệ khối lượng 80:15:5 trong dung môi N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). Màng điện cực được tạo trên đế graphite bằng phương pháp doctor-blade. Sau khi chế tạo, màng điện cực được đem sấy chân không ở 100 o C trong 12 giờ với mật độ khối lượng trên màng điện cực sau khi chế tạo là 1,5 mg/cm 2 .
Nghiên cứu tính chất của vật liệu composite TiO2/CNTs
Tính chất điện hoá của vật liệu được phân tích trên thiết bị REF600 (Gamry, USA). Điện cực composite TiO 2 /CNTs được khảo sát bằng phương pháp quét thế vòng tuần hoàn (CV) với hệ điện hoá ba điện cực (mô tả trong Hình S1a). Hệ ba điện cực (mô tả trong Hình S1b) khảo sát gồm điện cực làm việc, điện cực so sánh (là Ag/AgCl (KCl 3,5 M) và điện cực đối là tấm platin. Dung dịch điện ly sử dụng là muối Na 2 SO 4 1 M trong dung môi nước, được khảo sát ở vùng thế -0,8-1,0 V (vs. Ag/AgCl) với tốc độ quét lần lượt từ 10 mV/s đến 100 mV/s. Phổ tổng trở điện hoá (electrochemical impedance spectroscopy, EIS) được đo trong dải tần số từ 10 5 Hz đến 100 mHz. Phương pháp đo phóng/sạc điện tích được thực hiện trên mô hình Swagelok với hệ điện cực đối xứng, với dung dịch điện ly Na 2 SO 4 1 M, với màng ngăn được sử dụng là màng thủy tinh xốp Whatman GF-A ở vùng thế từ 0-1,8 V trên hệ đo phóng nạp Landt CT3001A (China). Giá trị điện dung riêng của vật liệu khi sử dụng phương pháp CV và phương pháp phóng-nạp dòng cố dịnh được tính dựa vào công thức (1) và (2):
C s : điện dung (F/g); : diện tích của đường cong CV; m: khối lượng của TiO 2 @CNTs (g); v: tốc độ quét (V/s); V 1 và V 2 : cửa sổ thế của phép đo CV (V).
C s : điện dung (F/g) I: mật độ dòng m: khối lượng của TiO 2 @CNTs (g) Δt: thời gian phóng (s) ΔV: cửa sổ thế của phép đo GCD (V).
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Cấu trúc và hình thái của vật liệu composite TiO2/CNTs
Giản đồ nhiễu xạ tia X của các vật liệu TiO 2 được biểu diễn trong Figure 1 . Kết quả XRD cho thấy các mũi đặc trưng cho cấu trúc TiO 2 pha anatase. Các mũi nhiễu xạ ở vị trí 2θ lần lượt là 25,3° 37,9° 48,0° 54,1° 62,5° tương ứng với các mặt mạng (101), (004), (200), (105) (211) và (204) của TiO 2 pha anatase (ICSD-01-07802486). Thông số mạng tinh thể và kích thước tinh thể trung bình được trình bày trong Table 1 . Từ công thức Scherrer và độ bán rộng của các đỉnh nhiễu xạ, các giá trị kích thước tinh thể trung bình được tính toán. Kết quả cho thấy rằng kích thước tinh thể tăng khi hàm lượng CNTs tăng, bên cạnh đó các mẫu đều tổng hợp được có kích thước dưới micromet 11 .
Figure 2 . Đường cong hấp phụ đẳng nhiệt khí N2 tại nhiệt độ 77K và đồ thị phân bố lỗ xốp của các vật liệu
Kích thước lỗ và diện tích bề mặt vật liệu cao cung cấp đường di chuyển nhanh chóng để vận chuyển các chất điện giải và tạo không gian cho phản ứng tích điện xảy ra tốt hơn, điều này rất quan trọng để đạt được giá trị điện dung lượng. Figure 2 biểu diễn đường cong hấp phụ đẳng nhiệt khí N 2 tại nhiệt độ 77 K và đồ thị phân bố lỗ xốp của các vật liệu TiO 2 , giá trị diện tích bề mặt được cho trong Table 1 . Các đường cong hấp phụ - giải hấp phụ của vật liệu nano composite TiO 2 /CNTs thuộc đẳng nhiệt loại IV với vòng trễ kiểu H3 theo phân loại của IUPAC, chứng tỏ vật liệu có cấu trúc mao quản trung bình, là đặc điểm chung của vật liệu có lỗ xốp trung bình. Diện tích bề mặt riêng của các vật liệu TiO 2 có sự thay đổi không đáng kể khi thêm thành phần CNTs vào trong composite. Kích thước lỗ xốp của vật liệu K0.5 và K1 có sự tăng nhẹ so với vật liệu K0, điều này giúp các quá trình chuyển chất, khuếch tán dung dịch điện ly vào trong các lỗ xốp diễn ra thuận lợi 12 , 13 .
Figure 3 biểu diễn hình ảnh SEM của vật liệu TiO 2 và composite TiO 2 /CNTs. Kết quả cho thấy rằng có sự thay đổi về hình thái của các vật liệu TiO 2 /CNTs. Hình thái của TiO 2 (K0) có dạng hình cầu, kết tụ từng đám, kích thước hạt không đồng đều và dao động trong khoảng từ 300-700 nm. Mẫu K0.5 và K1 có sự hiện diện rõ ràng hơn của CNTs có hình sợi và phân bố khá đồng đều ở mẫu K1. Các sợi CNTs ở mẫu K1 dày đặc, tạo thành một lớp màng mỏng góp phần tạo ra nhiều vị trí cho ion bám cũng như cải thiện độ dẫn cho vật liệu. Ngoài ra, CNTs còn làm tăng khả năng khuếch tán của ion dung dịch điện ly vào trong cấu trúc vật liệu. Kết quả EDX cho thấy rằng thành phần các nguyên tố có trong vật liệu chủ yếu là Ti, O, C và không có tạp chất nhiều, điều đó chứng tỏ vật liệu composite TiO 2 /CNTs đã được tổng hợp thành công.
Figure 3 . Ảnh kính hiển vi điện tử quét và phổ EDX của K0 (a), K0.5 (b) và K1 (c)
Tính chất điện hoá của vật liệu composite TiO2/CNTs
Các phép đo quét thế vòng tuần hoàn (CV) được thực hiện trong hệ điện hóa ba điện cực để phân tích tính chất lưu trữ năng lượng của vật liệu TiO 2 . Các phép đo được thực hiện trong dung dịch điện ly Na 2 SO 4 1 M trong vùng thế từ -0,8 V đến 1,0 V (vs. Ag/AgCl). Các đường cong CV của các vật liệu TiO 2 với các tốc độ tăng dần từ 10 mV/s đến 100 mV/s được biểu diễn trên Figure 4 a-c đều dạng đối xứng, điều này cho thấy tính thuận nghịch của quá trình lưu trữ năng lượng của vật liệu TiO 2 . Mặc dù trên đường cong CV không thấy xuất hiện rõ ràng của các mũi oxy hóa khử nhưng các nghiên cứu về vật liệu TiO 2 đã chỉ ra tính chất lưu trữ năng lượng theo dạng giả điện dung (pseudo-capacitance) thông qua các quá trình thay đổi trạng thái oxy hóa khử của Ti 3+ ↔ Ti 4+ trên bề mặt vật liệu 12 , 13 , 14 , 15 .
Figure 4 d biểu diễn giá trị điện dung của các vật liệu tổng hợp ở nhiều tốc độ quét từ 10 mV/s đến 100 mV/s. Giá trị điện dung đạt lớn nhất tại tốc độ quét thấp và giảm dần khi tăng tốc độ quét thế. Tại bất kì tốc độ quét nào, vật liệu K1 đều cho giá trị điện dung cao hơn so với hai vật liệu K0 và K0.5. Tại tốc độ thấp 10 mV/s, giá trị điện dung đạt được là 171 F/g cho mẫu K0, 189 F/g cho vật liệu K0.5 và 205 F/g vật liệu K1. Nhận thấy giá trị điện dung được cải thiện khi bổ sung thành phần CNTs trong vật liệu, CNTs được xem như là các cầu dẫn điện tử giúp tăng quá trình trao đổi điện tử giữa các hạt TiO 2 .
Figure 4 . Đường cong CV của các vật liệu K0 (a), K0.5 (b), K1 (c) và biểu đồ so sánh điện dung của các vật liệu trong dung dịch Na 2 SO 4 1 M tại vùng thế -0.8-1 V với các tốc độ quét từ 10-100 mV/s (d).
Phổ tổng trở điện hóa (EIS) dạng Nyquist tại Figure 5 chứng minh sự hiệu quả của việc bổ sung thành phần CNTs vào vật liệu TiO 2 để hình thành composite TiO 2 /CNTs. Phổ EIS nhận được bao gồm các vùng riêng biệt: (i) án cung đặc trưng cho quá trình chuyển điện tích ở vùng tần số cao; (ii) Vùng khuếch tán Warburg ở vùng tần số trung bình (iii) Vùng khuếch tán không giới hạn đặc trưng cho tính chất tụ điện ở vùng tần số thấp 16 , 17 . Phổ EIS của vật liệu K1 cho thấy không chỉ cung chuyển điện tích được giảm đáng kể mà giá trị điện trở nội của vật liệu cũng có sự giảm. Giá trị điện trở nội giảm từ 3,7 Ω (mẫu K0) xuống giá trị 3,3 Ω (mẫu K0.5) và 2,5 (mẫu K1); đối với điện trở chuyển điện tích (R ct ) của quá trình lưu trữ năng lượng thông qua sự thay đổi trạng thái oxy hóa khử của Ti 3+ ↔ Ti 4+ trên bề mặt vật liệu có sự giảm mạnh từ 1,1 Ω (mẫu K0) xuống giá trị 0,95 Ω (mẫu K0.5) và 0,25 (mẫu K1). Bên cạnh đó, tại vùng tần số thấp đường khuếch tán của vật liệu K1 có độ dốc lớn nhất hơn hai vật liệu K0 và K0.5, cho thấy sự khuếch tán ion hiệu quả nhất trong cấu trúc xốp của TiO 2 , điều này cho thấy khả năng tích điện trên bề mặt tốt của vật liệu K1. Kết quả của phổ tổng trở phù hợp với kết quả của quét thế vòng tuần hoàn, cho thấy rằng mẫu K1 có hoạt tính điện hoá tốt nhất do có trở màng thấp, điện trở chuyển điện tích nhỏ và điện dung cao.
Figure 6 a biểu diễn các đường cong phóng nạp của vật liệu K0, K0.5 và K1 với mật độ dòng điện 1 A/g trong vùng thế từ 0-1,8 V. Hình dạng đường cong phóng nạp có dạng giống hình tam giác và tương đối đối xứng, không xuất hiện các điểm uốn, điều này phù hợp với kết quả khảo sát từ các đường cong CV. Các đường cong sạc của các mẫu gần như đối xứng với đường phóng điện tương ứng. Thời gian phóng điện của vật liệu tăng với tỉ lệ CNTs tăng dần cho thấy khả năng lưu trữ ion cũng tăng dần khi kết hợp vật liệu TiO 2 và CNTs. Điện dung cao nhất với vật liệu K1 đạt được 128 F/g, vật liệu K0.5 đạt 103 F/g và vật liệu K0 đạt 85 F/g). Hình 6b biểu diễn sự biến thiên điện dung của các vật liệu trong 2000 chu kỳ, điện dung của vật liệu có độ ổn định cao trong 2000 chu kỳ. Các vật liệu duy trì điện dung gần như 100% sau nhiều chu kỳ hoạt động, điều này cho thấy độ bền cao của vật liệu TiO 2 cũng như composite của TiO 2 /CNTs. Table 2 so sánh điện dung riêng của vật liệu composite TiO 2 @carbon với các mật độ dòng cao 1-2 A/g; kết quả cho thấy sự hiệu quả của quá trì bổ sung CNTs vào trong cấu trúc TiO2 giúp tăng giá tị điện dung riêng.
Figure 6 . Đường phóng nạp (a) và độ bền (b) của các vật liệu K0, K0.5 và K1 sau 2000 chu kỳ
KẾT LUẬN
Trong thí nghiệm này, vật liệu composite TiO 2 /CNTs (hàm lượng 0%, 0,5% và 1%) được tổng hợp thành công bằng phương pháp Sol-gel. Các vật liệu thu được có độ tinh khiết cao, kích thước tinh thể lớn và độ kết tinh cao. Vật liệu TiO 2 /CNTs-1% (K1) có có độ xốp cao (diện tích bề mặt riêng: 166,7 m 2 /g) cùng với độ dẫn điện được cải thiện đáng kể do có sự có mặt của các sợi CNTs đã đạt được điện dung cao nhất trong ba vật liệu (128 F/g) và độ ổn định cao, > 80% điện dung ban đầu sau 2000 chu kỳ phóng sạc. Việc bổ sung CNTs-1% vào vật liệu TiO 2 đã cải thiện tính chất điện hoá, làm cho vật liệu TiO 2 /CNTs trở thành ứng cử viên thích hợp cho vật liệu điện cực ứng dụng trong siêu tụ điện.
LỜI CÁM ƠN
Nghiên cứu được tài trợ bởi Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số 02/2020/TN.
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
SEM: Hiển vi điện tử quét
EDX: Phổ tán xạ năng lượng tia X
XRD: Nhiễu xạ tia X
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone
PVdF: polyvinylidene flouride
CNTs: ống nano carbon
XUNG ĐỘT LỢI ÍCH
Nhóm tác giả xin cam đoan rằng không có bất kỳ xung đột lợi ích nào trong công bố bài báo.
ĐÓNG GÓP CỦA TÁC GIẢ
Võ Quốc Khương, Nguyễn Anh Thư, Nguyễn Thị Thơm, Nguyễn Thị Thu Trang và Pham Thị Năm tiến hành thực nghiệm và xử lý dữ liệu thô.
Lê Viết Hải và Huỳnh Lê Thanh Nguyên đã đóng góp về phân tích và kiểm tra dữ liệu.
Huỳnh Lê Thanh Nguyên và Nguyễn Hoàng Anh đóng góp xử lý số liệu và soạn bản thảo bài báo.
Nguyễn Thái Hoàng, Lê Trọng Lư và Trần Đại Lâm tham gia đưa ra ý tưởng và chỉnh sửa nội dung khoa học bài báo.
References
- Halper MS, Ellenbogen JC. Supercapacitors: A brief overview. Report No MP 05W0000272. The MITRE Corporation, McLean, Virginia; 2006. . ;:. Google Scholar
- Jayalakshmi M, Balasubramanian K. Simple capacitors to supercapacitors-an overview. Int J Electrochem Sci. 2008;3:1196-217. . ;:. Google Scholar
- Simon P, Gogotsi Y. Materials for electrochemical capacitors. Nat Mater. 2008;7(11):845-54. . ;:. PubMed Google Scholar
- Zhang Y, Feng H, Wu X, Wang L, Zhang A, Xia T, et al. Progress of electrochemical capacitor electrode materials: a review. Int J Hydrog Energy. 2009;34(11):4889-99. . ;:. Google Scholar
- Borenstein A, Hanna O, Attias R, Luski S, Brousse T, Aurbach D. Carbon-based composite materials for supercapacitor electrodes: a review. J Mater Chem A. 2017;5(25):12653-72. . ;:. Google Scholar
- Hahm MG, Leela Mohana Reddy A, Cole DP, Rivera M, Vento JA, Nam J et al. Carbon nanotube-nanocup hybrid structures for high power supercapacitor applications. Nano Lett. 2012;12(11):5616-21. . ;:. PubMed Google Scholar
- Snook GA, Kao P, Best AS. Conducting-polymer-based supercapacitor devices and electrodes. J Power Sources. 2011;196(1):1-12. . ;:. Google Scholar
- Wang G, Zhang L, Zhang J. A review of electrode materials for electrochemical supercapacitors. Chem Soc Rev. 2012;41(2):797-828. . ;:. PubMed Google Scholar
- Jiang J, Li Y, Liu J, Huang X, Yuan C, Lou XW. Recent advances in metal oxide-based electrode architecture design for electrochemical energy storage. Adv Mater. 2012;24(38):5166-80. . ;:. PubMed Google Scholar
- Shi F, Li L, Wang XL, Gu C, Tu J. Metal oxide-hydroxide based materials for supercapacitor. RSC Adv. 2014;4(79):41910-21. . ;:. Google Scholar
- Huynh LTN, Le NTT, Nguyen TNQ, et al. Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch điện ly ion đơn hoá trị đến tính chất lưu trữ năng lượng của vật liệu Nano TiO2. Viet J Cat Adsorpt. 2021;10:356-60. . ;:. Google Scholar
- Nagaraju P, Alsalme A, Alswieleh A, Jayavel R. Facile in-situ microwave irradiation synthesis of TiO2/graphene nanocomposite for high-performance supercapacitor applications. J Electroanal Chem. 2018;808:90-100. . ;:. Google Scholar
- Pham VH, Nguyen-Phan T-D, Tong X, Rajagopalan B, Chung JS, Dickerson JH. Hydrogenated TiO2@reduced graphene oxide sandwich-like nanosheets for high voltage supercapacitor applications. Carbon. 2018;126:135-44. . ;:. Google Scholar
- Abega AV, Ngomo HM, Nongwe I, Mukaya HE, Kouoh Sone PA, Yangkou Mbianda X. Easy and convenient synthesis of CNT/TiO2 nanohybrid by in-surface oxidation of Ti3+ ions and application in the photocatalytic degradation of organic contaminants in water. Synth Met. 2019;251:1-14. . ;:. Google Scholar
- Tang K, Li Y, Cao H, Su C, Zhang Z, Zhang Y. Amorphous-crystalline TiO2/carbon nanofibers composite electrode by one-step electrospinning for symmetric supercapacitor. Electrochim Acta. 2016;190:678-88. . ;:. Google Scholar
- Huynh LTN, Nguyen VH, Nguyen TND, et al. Hydrothermal synthesis of Nano bilayered V2O5 and electrochemical behavior in nonaqueous electrolytes LiPF6 and NaClO4. J Sci Technol. 2017;55:24-0. . ;:. Google Scholar
- Huynh LTN, Tran TTD, Nguyen HHA, Nguyen TTT, Tran VM, Grag A, et al. Carbon-coated LiFePO4-carbon nanotube electrodes for high-rate Li-ion battery. J Solid State Electrochem. 2018;22(7):2247-54. . ;:. Google Scholar
- Elmouwahidi A, Bailón-García E, Castelo-Quibén J, Pérez-Cadenas AF, Maldonado-Hódar FJ, Carrasco-Marín F. Carbon-TiO2 composites as high-performance supercapacitor electrodes: synergistic effect between carbon and metal oxide phases. J Mater Chem A. 2018;6(2):633-44. . ;:. Google Scholar
- Kim JH, Choi HJ, Kim H-K, Lee S, Lee Y. A hybrid supercapacitor fabricated with an activated carbon as cathode and an urchin-like TiO 2 as anode. Int J Hydrog Energy. 2016;41(31):13549-56. . ;:. Google Scholar
