10241

اثر الايش زينك بر فسفيد كبالت براي كاربرد در ابرخازن ها

كارشناسي

مهندسي مواد و متالورژي گرايش استخراجي

1404

دكتر سيد مرتضي مسعودپناه

1404/10/30

مواد و متالورژي

در سال‌هاي اخير، ابرخازن‌ها به دليل برخورداري از مزايايي همچون چگالي توان بالا، پايداري چرخه‌اي مطلوب و قابليت شارژ و دشارژ سريع، توجه فراواني را به خود جلب كرده‌اند. عملكرد اين سامانه‌ها به‌شدت به نوع و ساختار الكترودهاي به‌كاررفته در آن‌ها وابسته است. در اين تحقيق، الكترودهاي بدون چسب به‌وسيله روش‌هاي گوناگون سنتز و مورد آزمون قرار گرفتند تا ويژگي‌هاي ساختاري، ريزساختاري و الكتروشيميايي آن‌ها ارزيابي شود. مواد فعال به روش درجا و از طريق فرايند هيدروترمال، بدون استفاده از چسب، بر روي بستر فوم نيكل (NF) رشد داده شدند. در مرحله نخست، هيدروكسيدهاي لايه‌اي دوگانه (LDH) بر سطح بستر سنتز شدند و سپس فرايند فسفيداسيون با استفاده از روش لايه‌نشاني شيميايي بخار (CVD) انجام گرفت. نتايج حاصل از آزمون پراش پرتو ايكس (XRD) نشان داد كه در نمونه‌هاي فسفيدي، فاز فسفيد كبالت تشكيل شده است. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) بيانگر آن بود كه الكترودهاي دوفلزي داراي ساختار ورقه‌اي هستند. همچنين، تحليل طيف‌سنجي فوتوالكترون ايكس (XPS) بر روي نمونه پودري CoZnP انجام شد و نتايج تغييرات انرژي پيوندي عناصر نشان داد كه انتقال چگالي الكتروني از فلزات Co و Zn به سمت فسفر صورت گرفته است. بهترين عملكرد الكتروشيميايي مربوط به الكترود CoZnP/NF بود كه ظرفيت ويژه‌اي برابر با 1162 F g⁻¹ در چگالي جريان 1 A g⁻¹ از خود نشان داد. اين عملكرد ممتاز به ريخت‌شناسي دوبعدي و سطح ويژه بالاي فسفيد دوفلزي CoZnP نسبت داده مي‌شود.

نانو , فسفيد , سنتز هيدروترمال , LDH , ذخيره انرژي , ابرخازن