30390

طراحي، سنتز و شناسايي نانوكامپوزيت با پاية گرافن اكسيد كاهش يافته حاوي پلي- پارا فنيلن ديآمين و نانواكسيد فلزي مس و بررسي خصوصيات الكتروشيميايي و ابرخازني آن

كارشناسي ارشد

نانوشيمي

1397

1399/11/28

دكتر علي ملكي

شيمي

امروزه مشكلات زيست محيطي يكي از مشكلات جدي زندگي بشر است و استفاده از منابع انرژي تجديدپذير يكي از راهحلهاي اين مشكل به حساب ميآيند. اما بسياري از اين انرژيهاي تجديدپذير مانند انرژي باد و انرژي خورشيدي زمان پيك دارند و وسايل ذخيره انرژي بايد مقدار زيادي انرژي در ساعات پيك ذخيره كنند تا در ساعاتي كه كمترين توليد انرژي صورت ميگيرد، مصرف كنند. ، دانشمندان براي بهبود دستگاههاي جديد ذخيره انرژي تلاش ميكنند تا اين دستگاهها جايگزين سوختهاي فسيلي و دستگاههاي ذخيره انرژي تجديدپذير شوند. ابرخازنها از جمله اين دستگاهها هستند. در سالهاي اخير، ابرخازنها به علت چگالي توان بالا، شارژ و دشارژ سريع و عمر مفيد بالا در مقايسه با باتريها توجه دانشمندان را به خود جلب كردهاند. مواد مبتني بر گرافن اكسيد كاهشيافته به لطف داشتن رسانايي الكتريكي بالا، خاصيت آبدوستي، گروههاي فعال سطحي و قيمت نسبتأ پايين نقش مهمي را در الكترودهاي ابرخازن ايفا ميكنند. يك تركيب شيميايي از كامپوزيت گرافن اكسيد كاهش يافته/ مس (II) اكسيد/ پلي- پارا فنيلن ديآمين به عنوان مادة ابرخازني با روشهاي هيدروترمال و پليمريزاسيون درجا سنتز شد. نمونههاي آماده شده با استفاده از تبديل فورية مادون قرمز (FT-IR) ، پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي كوپل شده با طيفسنجي پرتو ايكس توزيع كنندة انرژي (SEM/ EDS) شناسايي شدند. خواص الكتروشيميايي با آزمايشهاي ولتامتري چرخهاي، شارژ- دشارژ در جريان ثابت و امپدانس اسپكتروسكوپي مشخص شدند. بيشترين ظرفيت ويوهاي كه كامپوزيت نشان داد 𝐹𝑔⁄ 692/92 در جريان 𝐴𝑔⁄ 9 است.

1402/11/03

Design and synthesise of reduced graphene oxide/ cupper (II) oxide/ poly- para phenylenediamine nanocamposite and its electrochemical properties and applications in supercapacitors

2/17/2022 12:00:00 AM

Nowadays environmental problems are one of the most serious problems in human kind’s life. One solution for these problems is using renewable energies, but most of these energies such as wind and solar energy have peak hours and seasons so storage devices must save large amount of energy during peak times to use it in hours with minimum energy generation. In this situation scientists try to improve new instruments as novel energy storage devices to replace with fossil fuels and renewable energy devices. In recent years, supercapacitors are one of these devices which have attracted scientists’ attention because of their high power density, fast charge/discharge and long service life as compared to batteries. Reduced graphene oxide based materials are useful because of their high conductivity, hydrophilicity, surface functional groups and low price.reduced graphene oxide/ cupper (II) oxide/ poly-para phenylenediamine nano camposite was synthesixed as a electrode material by hydrothermal and in situ polymerization methods. The nanocamposite was chemically examined by Fourier-transform infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Electrochemical behavior of synthesized nanocomposite was studied by cyclic voltammetry, impedance spectroscopy and charge/discharge technique. In obtained ternary composite the specific capacitance increases to 512.12 F g-1 at 1 A g-1.

ابرخازن , گرافن اكسيد كاهش يافته , ظرفيت ويژه

supercapacitor , rGO , specific capacitance

Maryam Saidimehrabad

Dr. Ali Maleki