CZ | EN

Design of freestanding films from nanocellulose, graphene and electrically conductive polymers for high-performance supercapacitors

Návrh filmů z nanocelulózy, grafenu a elektricky vodivých polymerů pro vysoce výkonné superkondenzátory

Design of freestanding films from nanocellulose, graphene and electrically conductive polymers for high-performance supercapacitors

Návrh filmů z nanocelulózy, grafenu a elektricky vodivých polymerů pro vysoce výkonné superkondenzátory

ANOTACE

Cílem této práce je návrh inovativních ohebných elektrod o nízké hmotnosti připravených z materiálů z udržitelných zdrojů. Výsledné elektrody budou využity k vývoji výkonných superkondenzátorů. Elektrodové materiály budou připraveny za využití bottom-up přístupů, kde aktivními složkami budou vodivé polymery, například polyanilín (PANI), a uhlíkaté materiály odvozené od grafenu. Celulózová nanovlákna (CNF) poslouží jako porézní matrice kompozitu poskytující mechanicky deformovatelný skelet, který je možné snadno chemicky modifikovat. Výsledné hybridní kompozity ve formě filmů budou studovány mnoha technikami za účelem charakterizce jejich molekulární a krystalické struktury, morfologie, tepelných a elektrických vlastností (FTIR, Ramanova spektroskopie, UV-vis spektroskopie, XRD, TGA, SEM, TEM, rtuťová p

ANNOTATION

The present project aims at design of novel, flexible and lightweight electrodes based on sustainable materials. Electrodes will be subsequently used for development of high performance supercapacitors with tailored structure and enhanced capacitance. Herein, the emerging bio-sourced cellulose nanofibrils (CNF) will be employed as a matrix to prepare supercapacitor electrodes with electrically conducting polymers such as polyaniline (PANI) and graphene derivatives using bottom-up approaches. CNF will act as a mechanical skeleton capable of high deformation and as a useful template for tailoring functionalities and preparing porous networks in form of films. Suitable approaches will be used to prepare unique porous hybrid films with desired porosity, pore size distribution and pore interconnectivity. Mo