کارایی شبه‌خازنی الکترود بدون چسب هیدروکسید نیکل تهیه ‌شده به‌روش رسوب‌نشانی شیمیایی لایه‌به‌لایه بر سطح فوم نیکل

نویسندگان

1 کارشناسی، گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، چهارمحال و بختیاری، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ملایر، ملایر، همدان، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، چهارمحال و بختیاری، ایران

doi
10.30501/jamt.2023.378893.1263
چکیده

در بین مواد فعال مختلف، هیدروکسید نیکل یکی از مستعدترین و با­قابلیت­ ترین مواد شبه­ خازنی است؛ ولی عملکرد الکتروشیمیایی آن به ­دلیل هدایت الکتریکی پایین و پایداری ضعیف محدود شده است. برای غلبه بر این مشکل، راهکارهای متعددی ازجمله کامپوزیت کردن آن با مواد هادی الکتریسیته مانند ذرات فلزی، انواع مواد کربنی و بسپارهای رسانا، وجود دارد. همچنین، حذف چسب بسپار نارسانای مورد استفاده در ساخت الکترود می ­تواند سبب کاهش مقاومت داخلی الکترود شده و درنتیجه منجر به بهبود عملکرد ذخیره ­سازی انرژی در آن شود. در این تحقیق، از یک روش نو، ساده و کارآمد برای تهیه الکترود بدون چسب هیدروکسید نیکل استفاده شده است که شامل رسوب نشانی شیمیایی لایه ­به ­لایه نانوذرات هیدروکسید نیکل با فاز بتا بر سطح فوم نیکل می­ باشد.    مشخصه ­یابی ساختار و ریخت­ شناسی سطحی الکترود تهیه ‌شده با استفاده از پراش پرتوی ایکس، طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، عملکرد ذخیره ­سازی انرژی الکترود ابرخازنی تهیه‌ شده با استفاده از روش ­های ولتامتری چرخ ه­ای و شارژ-تخلیه جریان ثابت مورد ارزیابی قرار گرفت. به‌طورخلاصه، الکترود تهیه‌ شده دارای ظرفیت ویژه 767 فاراد بر گرم در چگالی جریان تخلیه 1 آمپر بر گرم و پایداری چرخ ه­ای 6/90 درصد پس از 1000 چرخه می­ باشد.