ساخت الکترودهای ابرخازنیِ نیکل منگنز اکسید (NiMnO3) نانوصفحه‌ای با استفاده از روش سنتز هیدروترمال

الموضوعات :

سیدعلی حسینی مرادی ¹ , نادر قبادی ² , مجید امیرزاده ³

1 - دانشجوی دکتری فیزیک،گروه فیزیک دانشکده علوم پایه،دانشگاه ملایر،ایران
2 - دانشیار گروه فیزیک دانشکده علوم پایه،دانشگاه ملایر،ایران
3 - دانشگاه افسری امام علی

تاريخ الإرسال : 07 الأربعاء , ذو الحجة, 1443 تاريخ التأكيد : 01 الثلاثاء , شعبان, 1444 تاريخ الإصدار : 05 الأحد , محرم, 1445

الکلمات المفتاحية: هیدروترمال, نانوصفحه, نیکل منگنز اکسید, خازن-های الکتروشیمیایی,

ملخص المقالة :

استفاده از سیستم‌های ذخیره انرژی دوستدار محیط زیست به عنوان بهترین راه‌حل برای کاهش اثرات مضر سوخت‌های فسیلی شناخته شده است. ابرخازن‌ها به دلیل داشتن دانسیته توان بالا، پایداری چرخه ای زیاد و دانسیته انرژی مطلوب بیش از دیگر سیستم‌ها (باتری و پیل‌های سوختی) در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته‌اند. استفاده از مواد الکترودی ارزان قیمت و در دسترس، کلید توسعه ابرخازن ها در مقیاس-های صنعتی و تجاری است. اکسید‌های نیکل و منگنز علاوه بر اینکه ارزان و در درسترس هستند، دارای ظرفیت ویژه تئوری بالایی هستند. با استفاده از این دو فلز در کنار هم می‌توان به یک نوع مورفولوژی با سایت‌های فعال الکتروشیمیایی زیاد دست یافت. در این پژوهش، ماده الکترودی نیکل منگنز اکسید (NiMnO3) با استفاده از روش هیدروترمال سنتز شد. سپس تست‌های مشخصه‌یابی XRD، FT-IR و SEM جهت تعیین خواص کریستالوگرافیکی و مورفولوژیکی مورد استفاده قرار گرفتند. تست‌های مشخصه‌یابی نشان دادند که که ذرات رومبوهدرال NiMnO3 با ساختار مزو حفره‌ای به دست آمدند. این ساختار مزوحفره‌ای ناشی از اتصال غیر یکنواخت نانوصفحات NiMnO3 به یکدیگر است. با انجام تست‌های الکتروشیمیایی CV، GCD و EIS مشخص شد که الکترود NiMnO3دارای عملکرد عالی ابرخازنی با ظرفیت ویژه خازنی F/g 444 در دانسیته جریان A/g 1 است. این عملکرد مربوط به زیاد بودن و در دسترس بودن سایت‌های فعال الکتروشمیایی الکترود NiMnO3 با مورفولوژی مناسب مزوحفره‌ای است که امکان انجام واکنش‌های ذخیره بار را فراهم می‌کند.