Abstract We have, in this study; used simple, in-expensive and environmentally-friendly successive ionic layer adsorption and reactions (SILAR) deposition procedure to successfully grow GO/Mn3O4 thin film electrode materials. The deposited films were examined for their surface morphology using scanning electron microscopy (SEM) while its morphology and structure was confirmed using transmission electron microscopy (TEM) and selected area electron diffractometry (SAED) respectively. X-ray diffraction (XRD) was used to study their structural properties while their supercapacitive studies were obtained using cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge-discharge (GCD) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. All deposited films were scanned in 1 M solution of Na2SO4 electrolyte. The SEM images of the deposited films revealed highly porous interconnected morphology with Mn3O4 densely dispersed among graphene oxide (GO). Individual peaks of Mn3O4 and GO compounds indicating uniform spread of Mn3O4 inside the porous matrix of GO were observed from the XRD. Mn3O4 nanograins well-dispersed on the surface were further confirmed through the TEM images while bright concentric rings confirming the polycrystalline nature of the films were observed from SAED images. The film deposited at 40 cycles yielded the maximum specific capacitance of 532.54 Fg-1at 5 mVs-1 scan rate. The results of the electrochemical studies show that the GO/Mn3O4 composite films synthesized by SILAR could be a promising material for supercapacitors.

中文翻译：

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用于超级电容器应用的 GO/Mn3O4 纳米复合膜电极材料的合成和表征

摘要 我们在这项研究中；使用简单、廉价且环保的连续离子层吸附和反应 (SILAR) 沉积程序成功生长 GO/Mn3O4 薄膜电极材料。使用扫描电子显微镜 (SEM) 检查沉积薄膜的表面形态，同时分别使用透射电子显微镜 (TEM) 和选区电子衍射 (SAED) 确认其形态和结构。X 射线衍射 (XRD) 用于研究它们的结构特性，同时使用循环伏安法 (CV)、恒电流充放电 (GCD) 和电化学阻抗谱 (EIS) 技术获得它们的超级电容研究。所有沉积的薄膜都在 1 M 的 Na2SO4 电解质溶液中进行扫描。沉积膜的 SEM 图像显示出高度多孔的互连形态，其中 Mn3O4 密集地分散在氧化石墨烯 (GO) 中。从 XRD 观察到 Mn3O4 和 GO 化合物的单独峰表明 Mn3O4 在 GO 多孔基质内的均匀分布。通过 TEM 图像进一步证实了在表面上分散良好的 Mn3O4 纳米颗粒，而从 SAED 图像中观察到的明亮的同心环证实了薄膜的多晶性质。在 40 次循环时沉积的薄膜在 5 mVs-1 扫描速率下产生了 532.54 Fg-1 的最大比电容。电化学研究结果表明，由 SILAR 合成的 GO/Mn3O4 复合薄膜可能是一种很有前途的超级电容器材料。从 XRD 观察到 Mn3O4 和 GO 化合物的单独峰表明 Mn3O4 在 GO 多孔基质内的均匀分布。通过 TEM 图像进一步证实了在表面上分散良好的 Mn3O4 纳米颗粒，而从 SAED 图像中观察到的明亮的同心环证实了薄膜的多晶性质。在 40 次循环时沉积的薄膜在 5 mVs-1 扫描速率下产生了 532.54 Fg-1 的最大比电容。电化学研究结果表明，由 SILAR 合成的 GO/Mn3O4 复合薄膜可能是一种很有前途的超级电容器材料。从 XRD 观察到 Mn3O4 和 GO 化合物的单独峰表明 Mn3O4 在 GO 多孔基质内的均匀分布。通过 TEM 图像进一步证实了在表面上分散良好的 Mn3O4 纳米颗粒，而从 SAED 图像中观察到的明亮的同心环证实了薄膜的多晶性质。在 40 次循环时沉积的薄膜在 5 mVs-1 扫描速率下产生了 532.54 Fg-1 的最大比电容。电化学研究结果表明，由 SILAR 合成的 GO/Mn3O4 复合薄膜可能是一种很有前途的超级电容器材料。通过 TEM 图像进一步证实了在表面上分散良好的 Mn3O4 纳米颗粒，而从 SAED 图像中观察到的明亮的同心环证实了薄膜的多晶性质。在 40 次循环时沉积的薄膜在 5 mVs-1 扫描速率下产生了 532.54 Fg-1 的最大比电容。电化学研究结果表明，由 SILAR 合成的 GO/Mn3O4 复合薄膜可能是一种很有前途的超级电容器材料。通过 TEM 图像进一步证实了在表面上分散良好的 Mn3O4 纳米颗粒，而从 SAED 图像中观察到的明亮的同心环证实了薄膜的多晶性质。在 40 次循环时沉积的薄膜在 5 mVs-1 扫描速率下产生了 532.54 Fg-1 的最大比电容。电化学研究结果表明，由 SILAR 合成的 GO/Mn3O4 复合薄膜可能是一种很有前途的超级电容器材料。