30604

ساخت الكترود ابرخازن بر پايه‌ي كامپوزيت +g-C3N4/PANI/Co2 و بررسي خواص الكتروشميايي آن

كارشناسي ارشد

شيمي- شيمي آلي

1399

1402/10/25

حسين غفوري

شيمي

از ميان فلزات معدني، كبالت به خاطر ساختار لايه‌اي و بزرگ به عنوان ماده افزودني براي بهبود فعاليت الكتروشيميايي ابرخازن‌ها استفاده ميشود. دليل ديگر استفاده از كبالت اين است كه داراي واكنش ردوكس سريع و برگشت پذير مي باشد، همچنين چگالي انرژي و پايداري شيميايي بالايي دارد و انرژي الكترواستاتيكي را به صورت واكنش‌هاي فاراده‌ي ذخيره ميكند. ظرفيت بالا و هزينه كمي دارد و همچنين سنتز آن آسان بوده و محصول آن گاز سمي توليد نمي‌كند و نانوساختارهاي آن فراوان‌اند. در اين پژوهش سعي داريم فلر كبالت را روي بستري از كربن نيتريد و پلي‌آنيلين قرار دهيم و كامپوزيت كربن‌نيتريد/پلي‌آنيلين/كبالت را سنتز كنيم. با استفاده از اين‌ كامپوزيت الكترود ابرخازني درست كرديم كه داراي ويژگي‌هايي نظير پايداري خوب، سرعت شارژ- دشارژ مطلوب، ظرفيت بالا در ذخيره انرژي و چگالي توان بالا باشد.كامپوزيت ساخته شده توسط تست‌هاي طيف سنجي فروسرخ(IR)، طيف سنجي پراش انرژي اشعه ايكس(EDS)، تست XRD و تصاوير گرفته شده توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي (FE-SEM) مورد راستي‌آزمايي قرار گرفت. ظرفيت ويژه الكترود در جريان A/g4 درسيكل دوم برابر F/g574 و سيكل هزارم برابر F/g445.6 به دست آمد كه پايداري 77.63 درصدي را نشان مي‌دهد.رفتار فاراده‌ي الكترود در تست ولتاموگرام چرخه‌اي مشهود بود و در تست شارژ-دشارژ در جريانA/g 0.5 نيز مدت زمان شارژ برابر 867 ثانيه و مدت زمان دشارژ نيز 642 ثانيه به طول انجاميد.

1402/12/22

synthesis of supercapacitor electrode based on g-C3N4/PANI/Co2+ and investigation of its electrochemical properties

1/14/2025 12:00:00 AM

In this work, nanosheets graphitic carbonitride (nanosheets g-C3N4) were composited by polyanilline (PANI), and Co2+ was loaded into them for preparing g-C3N4/PANI/Co2+ as active electrode materials for supercapacitors and was identified by varied techniques such as EDS, FT-IR, XRD, and FE-SEM. On the other hand, the super capacitive behavior of the electrode material was investigated in a three electrode system using 6 M KOH electrolyte. The g-C3N4/PANI/Co2+ composite exhibited an excellent specific capacitance of 742 F.g-1 at current density of 2.5 g- 1 in the voltage range of 0–0.5 V versus Ag/AgCl. In addition, it also showed a high cyclic stability. According to the results, 75% of the initial capacitance was retained after 1000 cycles.

ابرخازن , الكترود , پلي آنيلين , كربن نيتريد , كبالت

supercapacitor , electrode , polyaniline , Carbon nitride , cobalt

Alireza Tavalodi Sharif

Dr. Hossein Ghaffoori