عنوان
سـاخت و مشخصه يـابي الكتروشيميايي برخي نانو ساختـارهاي چار چوب فلزي - آلي و فسفيدي فلزات واسطه به عنوان مـواد الكترودي استفاده شده در ابرخازن
نويسنده اصلي
مومني آبخاركي، علي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
شيمي
مقطع تحصيلي
دكتري
چكيده
در بخش اول اين رساله، يك روش ساده براي ساخت يك الكترود بدون چسب با ساختاري گل مانند، متشكل از CF/CuO@NiMn-P ارائه شد. الكترودهاي فلزي مبتني بر نيكل، منگنز و مس، به ويژه نيكل و منگنز، رسانايي الكتريكي بالاتري را در مقايسه با همتايان تك فلزي خود نشان دادند. استفاده از فسفر در يك سنتز گرمابي ( هيدروترمال ) ، به كمك الكترود چند فلزي منجر به ايجاد يك الكترودي گرديد كه ظرفيت ويژه چشمگير C g−1 8/1552 در A g−1 1 نشان مي‌دهد. همچنين الكترود CF/CuO@NiMn-P//AC در ابر خازن نامتقارن، عملكرد مناسب الكتروشيميايي با چگالي انرژي Wh kg−1 4/19 و چگالي توانW kg−1 8/413 را در يك پنجره پتانسيل6/1 ولت، قابليت سرعت پذيري و پايداري چرخه‌اي مناسبي را از خود نشان داد.
در بخش دوم اين رساله از روش گرمابي براي سنتز MOF چندفلزي با استفاده از فلزات واسطه انتخاب شده استفاده گرديد.
هر كاتيون فلزي منجر به يك نوع منحصر به فرد ZIF مي‌شود كه ويژگي‌هاي متمايز فلز و چارچوب را نشان مي‌دهد. اين چارچوب‌ها پتانسيل قابل توجهي براي ساخت مواد متخلخل با مورفولوژي منحصر به فرد نشان داده اند.
(چارچوب ايميدازولات زئوليتي (ZIFs) نوعي MOF است كه با هماهنگ كردن فلزات (مانند Co، Zn، Ni، منگنز و غيره) با پيوند دهنده‌هاي نوع ايميدازولات ساخته مي‌شود.)
با استفاده از چارچوب‌هاي فلزي آلي(MOFs) به عنوان الگوهايي با رويكرد قالب‌بندي متوالي، ساختارهاي چند لايه CF/CuO@ Zn/Co-MOF(Ni-Mn) به عنوان يك الكترود جديد با خواص الكتروشيميايي مطلوب براي
ابرخازن‌هاي نامتقارن با عملكرد بالا سنتزشد. ساختار نانوگل مانند يك معماري سلسله مراتبي منحصر به فرد و كانال‌هاي متخلخل داخلي ساخته شده توسط MOF پوشش داده شده بر روي بستر CF/CuO/ZIFs (Cox·Zn1-xO) را نشان داد كه براي نفوذ الكتروليت و انتقال الكترون/ يون مفيد است.
مواد الكترودي CF/CuO/ZIFs(Cox·Zn1-xO)@BMOF(Ni-Mn) سنتزشده، هم افزايي قابل توجهي را در بين يون‌هاي فلزات واسطه ايجاد كرد كه به بهبود عملكرد الكتروشيميايي كمك نمود. ساختار هيبريدي نانوگل مانندCF/CuO/ZIFs(Cox·Zn1-xO)@BMOF(Ni-Mn) با ظرفيت ويژه F g-1 3/2083 در A g-1 1 و حفظ ظرفيت خازني ويژه حدود 5/91 % پس از 5000 چرخه شارژ/ دشارژ است.
علاوه بر اين، دستگاه ابرخازن نامتقارن CF/CuO/ZIFs(Cox·Zn1-xO)@BMOF(Ni-Mn) //AC (ASC) ساخته شد و حداكثر چگالي انرژي Wh kg-1 8/21 و چگالي توان W kg-1799 و ميزان حفظ ظرفيت پس از 5000 چرخه شارژ و دشارژ 5/88 % بود.
شماره ركورد
231824
گرايش رشته تحصيلي
تجزيه
دانشكده
شيمي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان