توصيفگر ها :
منگنز دي اكسيد , قلع , پارچه كربني , ابرخازن
چكيده فارسي :
در سال هاي اخير با توجه به مصرف بالاي انرژي، ابرخازن هاي الكتروشيميايي مبتني بر اكسيدهاي فلزي و نانو مواد كربني به دليل قابليت مناسب خوب ذخيره انرژي مورد توجه قرارگرفته اند. در اين كار، اكسيد منگنز گل مانند كه حاوي نانوصفحات بسيار ريز و داراي مساحت سطح بالايي بودند، با روش هيدروترمال در زمان بسيار كوتاه و در حضور غلظتهاي مختلف قلع سنتز شد و خواص ابرخازني آنها در سطح پارچهي كربني به عنوان جمع كننده جريان در محلول سديم سولفات 1/1 مولار بررسي شد. مورفولوژي و آناليز سطح و ساختار نمونه ها با تكنيك‌هاي SEM، FTIR و XRD موردبررسي قرار گرفت. خواص ابرخازن نانو كامپوزيت‌هاي سنتز شده با تكنيك‌هاي ولتامتري چرخهاي، شارژ/دشارژ گالوانواستاتيك و طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي موردبررسي قرار گرفت. نتايج حاكي از آن است كه در محلول الكتروليت يك رفتار شبه برگشت پذير براي MnO2 مشاهده شد، كه در حضور 0/01 ميلي مول از قلع جريانهاي فارادايي مربوط به زوج ردوكس مشاهده شده، نسبت به غلظتهاي ديگر بيشتر است، در واقع با افزايش غلظت قلع مورفولوژي گل مانند و صفحه‌اي MnO2 تغيير كرده، در نتيجه امكان مشاهده پيك‌هاي زوج ردوكس و جريان خازني MnO2 بسيار ضعيف ميباشد. خواص ابرخازني MnO2-Sn-0.01 mmol داراي بيشترين ظرفيت خازني (30 ميلي¬فارادي بر سانتي¬متر مربع در چگالي جريان 0/4) بود كه در نتيجه مساحت بالاي اين الكترود و عدم تغيير مورفولوژي MnO2 در حضور قلع ميباشد، افزايش غلظت قلع باعث شده است كه خواص الكتروكاتاليستي قلع كاهش يابد، در نتيجه مقاومت انتقال بار و خوص ابرخازني الكترودهاي MnO2 با غلظتهاي بالاي قلع كاهش مي‌يابد. همچنين الكترودهاي اصلاح شده پايداري سيكلي نسبتا خوبي داشتند.
چكيده انگليسي :
In recent years, due to the high energy consumption, electrochemical supercapacitors based on metal oxides and carbon nanomaterials have received attention due to their good ability to store energy. In this work, clay-like manganese oxide containing very fine nanoplates with high surface area was synthesized by hydrothermal method in a very short time and in the presence of different concentrations of tin, and their supercapacitor properties on the surface of carbon cloth as a total The flow agent was investigated in 1.1 M sodium sulfate solution The morphology and surface analysis and structure of the samples were investigated by SEM, FTIR and XRD techniques. The supercapacitor properties of the synthesized nanocomposites were investigated by cyclic voltammetry, galvanostatic charge/discharge and electrochemical impedance spectroscopy techniques. The results indicate that a quasi-reversible behavior was observed for MnO2 in the electrolyte solution, which in the presence of 0.01 mmol of tin, the faradaic currents related to the redox couple were observed, higher than other concentrations, in fact with Increasing the concentration of tin, the flower-like and sheet-like morphology of MnO2 has changed, as a result, it is possible to observe the redox couple peaks and the capacitive current of MnO2 is very weak. The supercapacitor properties of MnO2-Sn-0.01 mmol had the highest capacitance (30 millifarads/cm2 at a current density of 0.4), which is due to the high area of this electrode and no change in the morphology of MnO2 in the presence of tin, increasing the concentration of tin. It has caused the electrocatalytic properties of tin to decrease, as a result, the charge transfer resistance and supercapacitive properties of MnO2 electrodes decrease with high concentrations of tin. Also, the modified electrodes had relatively good cycle stability.
