21541

21541

بررسي عملكرد گرافن عامل دار شده با مايعات يوني به عنوان الكترود ابرخازن

كارشناسي ارشد

شيمي

1396

1398/10/3

دكتر سيد مرتضي موسوي خوشدل - دكتر محبوبه رباني

دكتر حسين غفوري

شيمي

ذخيره انرژي الكتريكي يكي از نيازهاي بزرگ دنياي امروز است و ابزارهاي مختلفي براي ذخيره سازي انرژي در ابعاد مختلف با كارآيي¬هاي متنوع ارائه شده است. ابزارهاي بر پايه الكتروشيمي يعني باتري¬ها و ابرخازن¬ها يكي از ابزارهاي بي¬بديل مخصوصاً براي ذخيره انرژي الكتريكي در ابعاد كوچك، در دسترس و متحرك هستند. چگالي انرژي و ظرفيت ابرخازن ها به شدت وابسته به مواد الكترودي است و به همين دليل توسعه-ي مواد جديد الكترودي حائز اهميت است. اخيراً مايعات يوني نيز به عنوان مواد الكترودي ابرخازن¬ها به كار برده شده¬اند. در اين پايان¬نامه دو تركيب گرافن عامل¬دار شده با مايع يوني دي آزا بي سيكلو[2،2،2] اكتان و تنگستات ( (WO42- GO@Fe3O4@IL/W)) و مايع يوني [Caff-TEA]+[ZnBr3]- به عنوان الكترود ابرخازن به كار گرفته شد. براي بررسي عملكرد اين دو ماده در يك سيستم سه الكترودي از آناليزهاي الكتروشيميايي ولتاژ مدار باز، ولتامتري چرخه¬اي، آناليز طيف بيني امپدانس، و چرخه شارژ-دشارژ استفاده شد و طبق نتايج حاصل، ظرفيت ويژه ماده ي GO@Fe3O4@IL/W در چگالي جريانAg-1 2/0 ،Fg-1 45/332 و در چگالي جريان Ag-15/0، Fg-175/230 بدست آمد و توانست %80 از ظرفيت اوليه خود را پس از 1500 چرخه حفظ كند. ظرفيت ويژه ماده ي[Caff-TEA]+[ZnBr3]- در چگالي جريان Ag-11، Fg-1 28/165 بدست آمد و توانست % 80 از ظرفيت اوليه خود را پس از 7000 چرخه حفظ كند كه عدد قابل توجهي براي اين دسته تركيبات است. در مقايسه با نتايج گزارش شده در مقالات، اين دو تركيب مي¬توانند گزينه¬هاي قابل قبولي براي كاربرد ابرخازني باشند.

1398/10/17

Investigation of the performance of graphene functionalized with ionic liquids as supercapacitor electrode

12/23/2020 12:00:00 AM

electrical energy storage is one of the great needs of today's world and various tools for energy storage are presented in different dimensions with varying efficiency.the tools on electrochemical basis of electrochemistry, battery and ultracapacitor are one of the most effective tools for storing electric energy in small dimensions. the energy density and the battery capacity are highly dependent on the electrode material, which is why it is important to develop the electrode material.recently, ion fluid has been used as electrode material. Ionic liquids have recently been used as electrodes for supercapacitors. In this thesis, two graphene mixtures functionalized with diazobic cyclo [2,2,2] octane and tungstate ionic liquid (GO@Fe3O4@IL/W) and ionic liquid [Caff-TEA] + [ZnBr3] - Used as supercapacitor electrode.Electrochemical analyzes of open-circuit voltage, cyclic voltammetry, impedance spectral analysis, and charge-discharge cycle were used to investigate the performance of these two materials in a three-electrode system.And according to the results, the specific capacitance of GO @ Fe3O4 @ IL / W was obtained at the current density of 0.2 Ag-1, 332.45 Fg-1 and at the current density of 0.5 Ag-1, 230.75 Fg-1. Maintains 80% of its initial capacity after 1500 cycles. Special Capacity of [Caff-TEA] + [ZnBr3] - At current density of 1Ag-1, was obtained 165.28Fg-1 and was able to retain 80% of its initial capacity after 7000 cycles, a significant number for this Bunch of compounds. Compared to the results reported in the literature, these two combinations can be acceptable alternatives for supercapacitor use.