مقایسه احیای اکسید گرافن با روش های الکتروشیمیایی جریان ثابت و پالس جریان روی فوم نیکل-اکسید نیکل
نویسندگان
1 مربی، پردیس دانشکده فنی، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 استاد، پردیس دانشکده فنی، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
/amnc.2019.7.28.4چکیده
در این تحقیق یک روش جدید، غیر سمی و دومرحلهای برای ساختن الکترود اکسید گرافن احیاشده به روش الکتروشیمیایی (ERGO) روی فوم نیکل- اکسید نیکل معرفی شده است. این روش شامل قطرهچکانی اکسید گرافن روی فوم نیکل- اکسید نیکل و احیای آن با روشهای جریان ثابت و پالس جریان کاتدی میباشد. ساختار حاصلشده بهوسیلهی میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، الگوی پراش پرتو ایکس(XRD) و طیفسنجی رامان (Raman spectroscopy) مورد بررسی قرار گرفته شد. اندازهگیریهای امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) نیز برای مطالعه رفتار الکتروشیمیایی الکترود انجام گرفته شد. تصاویر SEM نشان داد که در روش جریان پالسی چروکیدگی صفحههای گرافنی سنتز شده افزایش یافته است. آزمون رامان نیز نشان داد که روش جریان پالسی نسبت به روش جریان ثابت برای احیای اکسید گرافن موثرتر میباشد و در نهایت نتایج XRD حاکی از افزایش فاصله بین صفحههای گرافنی در حالت پالس جریان بود. مقدار مقاومت سری معادل که یکی از مشخصههای اصلی در ذخیرهسازی انرژی میباشد، در امپدانس مورد بررسی قرار گرفت و این مقدار در روش جریان پالسی کمتر بود. عملکرد الکتروشیمیایی مناسب الکترود احیا شده با روش جریان پالسی به ساختار متخلخل الکترود برمیگردد که یک سطح ویژهی بالا، مسیر نفوذ کوتاه شده برای یونها و مسیرهای انتقال برای الکترونها را فراهم کرده است. عملکرد عالی الکترود باعث شده که این الکترود برای کاربردهای ذخیرهسازی انرژی گزینهی قابلدسترس و مناسبی باشد.