پديد آورنده :
پيرا، شكوفه
عنوان :
تهيه فتوالكترودهايي برپايه نيكل فريت و بررسي خواص فتوالكتروشيميايي آنها
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 77ص. : مصور،جدول،نمودار
توصيفگر ها :
ابرخازن نوري انعطاف¬پذير , دستگاه تبديل و ذخيره انرژي خورشيدي , ابرخازن نامتقارن , نيكل¬فريت , روش هم¬رسوبي
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/04/11
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/04/11
چكيده فارسي :
در اين تحقيق، ساخت يك ابرخازن نوري انعطافپذير مورد ارزيابي قرار گرفت. اين ابرخازن با استفاده از نيكل¬فريت سنتز شده با روش هم¬رسوبي به عنوان ماده فعال و بستر انعطافپذير اكسيد قلع اينديم/پلياتيلن ترفتالات (ITO/PET) و از طريق يك روش ساده و مقرونبهصرفه قطرهچكاني تهيه شد. عملكرد خازني و ويژگيهاي فوتوالكتروشيميايي نمونههاي تهيه شده با انجام آزمونهاي الكتروشيميايي ارزيابي گرديد. بررسي نتايج نشان داد كه حضور نيكل¬فريت بر روي بستر ITO نقش موثري در بهبود عملكرد الكتروشيميايي ايفا كرده¬است. فوتوالكترود بهينه ساخته شده، بالاترين ظرفيت را در ميان نمونهها ارائه داد؛ به¬گونهاي كه در چگالي جريان mA.cm-203/0 ظرفيت ويژهاي معادل mAh.cm-2 18/1 در شرايط بدون تابش نور ثبت شد. همچنين، در حضور نور، ظرفيت به ميزان قابل توجهي افزايش يافته و بهmAh.cm-2 605/1 رسيد. جهت ارزيابي بيشتر عملكرد، دو سيستم ابرخازني متقارن و نامتقارن با پايه گرافيتي طراحي و ساخته شدند و آزمونهاي الكتروشيميايي و فوتوالكتروشيميايي روي آنها انجام شد. نتايج به دست آمده نشان داد كه سيستم نامتقارن رفتار خازني بهتري نسبت به سيستم متقارن از خود نشان ميدهد. اين ابرخازن نوري نامتقارن در چگالي جريان mA.cm-2 03/0، ظرفيت ويژه¬اي برابر با mAh.cm-2 638/1 در تاريكي وmAh.cm-2 47/0 تحت تابش نور ارائه كرد كه افزايش چشمگيري نسبت به نمونه متقارن داشت. همچنين مطالعات پايداري چرخه¬اي نشان داد كه پس از 9000 چرخه شارژ/دشارژ متوالي، اين سامانه نه تنها ظرفيت اوليه خود را حفظ كرد بلكه در تاريكي و روشنايي به ترتيب 15 و 6 درصد به ظرفيت اوليه آن اضافه شد. بر اساس نتايج حاصل شده ميتوان نتيجهگيري كرد كه فوتوالكترود انعطافپذير طراحي شده، گزينه مناسبي براي توسعه نسل جديد ابرخازنهاي نوري انعطافپذير به شمار ميآيد.
چكيده انگليسي :
In this study, the fabrication of a flexible photo-supercapacitor was investigated. This device was developed using nickel ferrite synthesized via the co-precipitation method as the active material and a flexible indium tin oxide/polyethylene terephthalate (ITO/PET) substrate, employing a simple and cost-effective drop-casting technique. The capacitive performance and photoelectrochemical properties of the fabricated samples were evaluated through electrochemical tests. The results revealed that the presence of nickel ferrite on the ITO substrate played a significant role in enhancing electrochemical performance. The optimized photoelectrode exhibited the highest specific capacity among the samples; specifically, under a current density of 0.03 mA.cm-2, it achieved a specific capacity of 1.180 mAh·cm⁻² in the absence of light. Under light illumination, the capacity significantly increased, reaching 1.605 mAh·cm⁻². To further evaluate the performance, symmetric and asymmetric supercapacitor systems based on graphite were designed and fabricated, and their electrochemical and photoelectrochemical behaviors were tested. The results showed that the asymmetric system demonstrated superior capacitive performance compared to the symmetric configuration. The asymmetric photo-supercapacitor, under a current density of 0.03 mA.cm-2, delivered a specific capacity of 1.638 mAh·cm⁻² in darkness and 0.47 mAh·cm⁻² under illumination, indicating a notable improvement over the symmetric counterpart. Also, cyclic stability studies showed that after 9000 consecutive charge/discharge cycles, this system not only maintained its initial capacity but also added 15 and 6 percent to its initial capacity in the dark and light, respectively. Based on these findings, it can be concluded that the designed flexible photoelectrode is a promising candidate for the development of next-generation flexible photo-supercapacitors.
استاد راهنما :
محمدمحسن مومني هامانه , فاطمه داور
استاد داور :
محمد ديناري , اسماعيل حيدري