پديد آورنده :
هديه دارابيان
عنوان :
تهيه فوتوالكترودهايي برپايه نانولولههاي كربن اصلاح شده با اينديوم و بررسي مورفولوژي وخواص فوتو الكتروشيميايي آن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي فيزيك
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
توصيفگر ها :
روش هيدروترمال , فوتوالكترود , ابرخازن نوري متقارن , نانولولههاي كربن , اينديوم
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/04/11
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/04/11
چكيده فارسي :
در اين پژوهش، ساخت ابرخازن نوري و رفتار فوتوالكتروشيميايي آنها برمبناي نانولولههاي كربن اصلاح شده با اينديوم بر روي بسترهاي شفاف اكسيد قلع اينديوم/پلي اتيلن ترفتالالت(ITO/PET) مورد مطالعه قرار گرفت. براي اين منظور با استفاده از روش هيدروترمال، سطح نانولولههاي كربني با مقادير متفاوتي از اينديوم اصلاح شد. سپس پودر حاصل با روش كم هزينه و سادهي دراپ (قطره چكاني) بر روي سطح بستر قرار گرفت و در ادامه، خواص الكتروشيمي فوتوالكترودهاي تهيه شده مورد مطالعه قرار گرفت و نمونه بهينه انتخاب شد. در ادامه به منظور بررسي كاربردي الكترودهاي حاصل، يك دستگاه ابرخازن نوري متقارن تهيه شد و براي اين منظور، سيستم ابرخازني متشكل از دو الكترود مشابه و مقداري ژل الكتروليت PVA-LiCl بين آنها، به عنوان سيستم دو الكترودي طراحي شد و رفتار الكتروشيميايي آن توسط تكنيكهاي الكتروشيميايي نظير ولتامتري چرخهاي، كرونوپتانسيومتري و امپدانس الكتروشيميايي در تاريكي و در مقابل تابش نور مورد بررسي قرار گرفت. نتايج مطالعات نشان داد كه ابرخازن حاصل در تاريكي از ظرفيت mAh.cm-2 2/1 و تحت تابش نور ظرفيت آن افزايش يافته و بهmAh.cm-2 2/2 ميرسد؛ مشاهده ميشود كه ظرفيت آن تحت تابش نور افزايش قابل توجهي يافته است بنابراين ميتوان از آن به عنوان يك دستگاه خود شارژ شونده (تحت تابش نور) استفاده كرد. همچنين بررسي پايداري دستگاه ساخته شده نشان داد كه ابرخازن نوري متقارن بعد از 9000 چرخه شارژ / دشارژ متوالي تحت تابش نور 96 درصد و در تاريكي، 58 درصد ظرفيت اوليه خودش را حفظ ميكند.
چكيده انگليسي :
This study investigates the fabrication of photo-supercapacitors and their photoelectrochemical performance using indium-modified carbon nanotubes deposited on transparent indium tin oxide/polyethylene terephthalate (ITO/PET) substrates. The surface of the carbon nanotubes was modified by a hydrothermal synthesis process with different amounts of indium. Subsequently, the modified nanotubes were dispersed on the substrate surface using an inexpensive and simple drop-casting technique. The electrochemical properties of the resulting photoelectrodes were thoroughly analyzed, leading to the identification of the most optimal sample. To test the practical applicability of the electrodes, an symmetric optical supercapacitor was fabricated. This device consists of two identical electrodes separated by a PVA-LiCl electrolyte gel, forming a two-electrode configuration. Its electrochemical performance was analyzed using techniques such as cyclic voltammetry, chronopotentiometry and electrochemical impedance spectroscopy, both in the dark and under light irradiation. The results showed that the supercapacitor had a capacity of 1.2 mAh cm-² in the dark, which increased significantly to 2.2 mAh-cm-² when exposed to light. This remarkable improvement indicates a possible use as a self-charging device powered by light. In addition, a stability assessment showed that after 9,000 charge and discharge cycles, the device retained approximately 96% of its original capacity when illuminated and 58% in the dark, highlighting its durability and reliability.
استاد راهنما :
محمدمحسن مومني هامانه , حسين فرخ پور
استاد مشاور :
حسين محمدزاده آيديشه
استاد داور :
فاطمه داور , اسماعيل حيدري
