افزایش کارایی الکتروشیمیایی الکترود ابرخازن با استفاده از نانو کامپوزیت های چهارچوب آلی- فلزی نیکل/گرافن
- سال انتشار: 1401
- محل انتشار: فرآیندهای نوین در مهندسی مواد، دوره: 16، شماره: 3
- کد COI اختصاصی: JR_MAIA-16-3_005
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 129
نویسندگان
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین
دانشگاه بین المللی قزویندانشیار،گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین.
مربی، گروه پژوهشی مواد غیر فلزی پژوهشگاه نیرو، تهران
استادیار، گروه شیمی، دانشگاه ایلام، ایلام.
چکیده
چهارچوب های آلی-فلزی به دلیل سطح ویژه بالا و مناسب بودن اندازه تخلخل به عنوان مواد الکترودی در ابر خازن ها مورد استفاده قرار گرفتند. بااین حال استفاده از چهارچوب های آلی-فلزی به عنوان مواد الکترودی به تنهایی در ابرخازن ها، هدایت الکتریکی ضعیف، پایداری ناکافی و خواص مکانیکی نامرغوب را در پی داشته و منجر به کاهش کارایی شدند. در مقاله حاضر برای بهبود هدایت الکتریکی و استفاده از سطح ویژه چهارچوب های آلی-فلزی، ترکیب گرافن با چهارچوب های آلی-فلزی نیکل به روش سنتز هیدروترمال تهیه شد و برای جلوگیری از آگلومراسیون، گرافن (مقدار ۰، ۵/۲، ۵ و ۱۰ درصد) در حین سنتز افزوده شد. جهت بررسی ساختاری نانوکامپوزیت های حاصل، از آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف سنجی فوریه مادون قرمز (FTIR)، آنالیز تعیین سطح ویژه (BET)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) استفاده شد. برای بررسی رفتار ابرخازنی، آزمون های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای و امپدانس الکتروشیمیایی و شارژ-دشارژ انجام شد. الکترود ساخته شده از چهارچوب آلی-فلزی بر پایه نیکل در الکترولیت KOH M۶، به ترتیب دارای ظرفیت ویژه F/g ۶۶۰ بود، درحالی که کامپوزیت آن با گرافن دارای ظرفیت F/g ۱۰۱۷ بود. در نتیجه، بهره مندی از خواص هم افزایی کامپوزیت و افزایش هدایت الکتریکی چهارچوب های آلی-فلزی با گرافن، منجر به در دسترس پذیری بیشتر تخلخل ها و افزایش ظرفیت کل ذخیره بار شد.کلیدواژه ها
ابرخازن نانوکامپوزیت گرافن چهارچوب های آلی, فلزیاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.