ساخت نانوکامپوزیت نیکل-کبالت-آلومینیوم/گرافن و بررسی عملکرد الکتروشیمیایی آن به عنوان ابرخازن
نویسندگان
1 دانشیار، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین
2 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین
3 استادیار، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین
doi
چکیده
در این پژوهش، با بهرهگیری از روش هیدروترمال، الکترودهایی برای به کارگیری به عنوان ابرخازن ساخته شد. به کمک تغییر نسبت یونهای فلزی Al+3/Co+2/Ni+2 ، الکترود Al0.5Co0.5Ni2O4 با نسبت مولی 1:1:2 برای یونهای Al+3/Co+2/Ni+2 با بیشترین ظرفیت خازنی به دست آمد، که الکترود NiCoAl نامیده شد. با تغییر زمان (2، 5 و 20 ساعت) و دمای فرایند هیدروترمال (150 و 180 درجه سانتیگراد) عملکرد الکترودهای ساخته شده تغییر یافت و در نتیجهی آن، الکترود NiCoAl سنتز شده در دمای 150 درجه سانتیگراد برای مدت زمان 5 ساعت با ظرفیت F g-1 1473 در چگالی جریان A g-1 8 به عنوان بهترین الکترود ساخته شده معرفی شد. با افزودن گرافن به مواد سازنده الکترود، الکترود NiCoAl-rGO ساخته شده در دمای°C 150، ظرفیت بیشینه F g-1 2362 در چگالی جریان برابر A g-1 8 را از خود نشان داد. به کمک آنالیزهای ساختاری آزمون پراش اشعه X (XRD) و طیف فوریه مادون قرمز (FTIR) حضور مواد سازنده در ساختار تایید شد و با انجام آنالیز میکروسکوپ الکترونی-روبشی (FE-SEM)، ساختار نانو صفحهای و گل مانند الکترود NiCoAl و حضور گرافن در ساختار الکترود NiCoAl-rGO مشاهده شد. به منظور تشخیص چگونگی عملکرد الکتروشیمیایی، الکترودها تحت آزمونهای سیکل چرخهای (CV)، شارژ و دشارژ گالوانواستات (CD) و آزمون امپدانس الکتروشیمیایی(EIS) قرار گرفتند.