SCOPUS
SCIE
Enhanced capacitance properties of nitrogen doped reduced graphene oxide obtained by simultaneous reduction and nitrogen doping
저자
Bharathidasan, P. ; Idris, Mustapha Balarabe ; Kim, Dong-Won ; Sivakkumar, S.R. ; Devaraj, S.
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
24-31(8쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>One of the strategies employed to improve the capacitance of reduced graphene oxide is nitrogen doping. Herein, we report the effectiveness of hydrazine hydrate as a nitrogen dopant cum reducing agent. Graphene oxide synthesized by modified Hummer’s method is reduced hydrothermally in the presence and in the absence of hydrazine hydrate and are labeled as NRGO-H and RGO-H, respectively. Hydrothermal reduction of graphene oxide in the presence of a small amount of (6 µL) hydrazine hydrate results in doping of 1.66 atomic weight % of nitrogen as inferred from X-ray photoelectron spectroscopic studies. The effect of nitrogen doping on the morphology and textural properties of reduced graphene oxide is systematically studied using Raman spectroscopy, transmission electron microscope and nitrogen sorption studies. The protruding dopant prevents restacking of graphene layers, resulting in comparatively less number of graphene layers in NRGO-H than in RGO-H. Nitrogen doping also increases number of mesopores and thereby surface area. Owing to Faradaic reaction of the dopant, NRGO-H delivers higher specific capacitance (332 F g<SUP>−1</SUP>) than RGO-H (149 F g<SUP>−1</SUP>) in aqueous electrolyte (0.25 M H<SUB>2</SUB>SO<SUB>4</SUB>).</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> NRGO is synthesised by simultaneous reduction and nitrogen doping of RGO. </LI> <LI> The protruding dopant prevents restacking and increases number of mesopores. </LI> <LI> NRGO outperforms pristine reduced graphene oxide. </LI> <LI> Doped pyridinic nitrogen contributes to the overall capacitance via Faradaic reaction. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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