بررسی اثر تابش پلاسمای سرد هلیوم برظرفیت ذخیره سازی الکتروشیمیایی هیدروژن

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشگاه لرستان

2 دانشگاه صنعتی سیدنی

3 گروه فیزیک، دانشگاه لرستان

doi
10.47176/ijpr.25.3.81967
چکیده

در این مطالعه اثر تابش پلاسمای سرد تشکیل شده از گاز هلیم بر نانوالکترود کبالت/ نانولولۀ کربنی چند جداره جهت ذخیره‌سازی برگشت‌پذیر یون هیدروژن بررسی شده است. برای انجام عملیات پلاسما، سوسپانسیون‌های مواد در زمان‌های مختلف مانند 30، 60 و 100 ثانیه در معرض تابش پلاسما قرار گرفتند و سپس هر نمونه به صورت جداگانه روی فوم مس به روش الکتروشیمیایی انباشت شد و به‌ عنوان ماده آند فعال مورد استفاده قرار گرفت. پس از مشخصه‌یابی، ظرفیت تخلیۀ نانوالکترود‌ها مورد بررسی قرار گرفت و نشان داد که پلاسمای سرد، حتی در کوتاه‌ترین زمان تابش پلاسما (30 ثانیه)، به دلیل ایجاد گروه‌های عاملی اکسیژن و نیتروژن فعال بر روی دیواره‌های نانولوله‌های کربنی، ظرفیت ذخیره‌سازی هیدروژن نانوالکترودها را افزایش می‌دهد. همچنین این مطالعه نشان داد که زمان بهینۀ تیمار پلاسما برابر با ۶۰ ثانیه است که در این شرایط، بیشترین ظرفیت تخلیه معادل ۹۷۰۰ میلی‌آمپر‌ساعت بر گرم در جریان ثابت ۱ میلی‌آمپر به‌دست می‌آید. در نتیجه، تیمار پلاسمایی نانوالکترودها کاربردهای امیدوارکننده‌ای در صنعت ذخیره سازی هیدروژن و باتری می‌تواند ارائه دهد.