سنتز کامپوزیت نیکل کبالت و اکسید گرافن احیا شده برای استفاده به‌عنوان ماده الکترودی با عملکرد ابرخازنی زیاد

خازن های الکتروشیمیایی به دلیل داشتن دانسیته توان بالا، سیکل پذیری زیاد و دانسیته انرژی مطلوب در سال های اخیر برای استفاده در سیستم های ذخیره و انتقال انرژی مورد توجه قرار گرفته اند. اکسیدهای فلزی دوتایی به دلیل داشتن خواص مورفولوژیکی مطلوب و عملکرد ابرخازنی بهتر، مورد توجه محققان قرار برای ساخت الکترود قرار گرفته اند. استفاده از ماده الکترودی ارزان قیمت و در دسترس کلید توسعه ابرخازن در مقیاس های صنعتی و تجاری است. اکسید های نیکل، کبالت به همراه اکسید گرافن احیا شده یافته علاوه بر اینکه ارزان و در دسترس هستند، دارای ظرفیت ویژه تئوری بالایی هستند. استفاده از این دو در کنار هم می تواند باعث دستیابی به یک مورفولوژی با سایت های فعال الکتروشیمیایی زیاد شود ترکیب ابرخازن های اکسیدی با نانو ترکیبات کربنی تاثیر زیادی در خواص الکتروشیمیایی آن خواهد داشت. در این پژوهش ماده الکترودی با استفاده از روش سونوشیمی سنتز شد سپس با الکترود از نظر عملکرد ابرخازنی مورد مقایسه قرار گرفتند. سنتز نانوذرات با نسبت 1 به 5 از نانوذره و گرافن اکساید مخلوط شدند. گستره اندازه نانوذرات در این نانوکامپوزیت از 30 تا 60 نانو است. آزمون های مشخصه یابی - و جهت تعیین خواص کریستالوگرافیکی و مورفولوژیکی مورد استفاده قرار گرفتند. اندازه نانو ذرات آزمون های مشخصه یابی نشان دادند که ماده الکترودی با مورفولوژی یکنواخت به دست آمدند. آزمون های الکتروشیمیایی و برای دو الکترود و انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن به عملکرد عالی ابرخازنی با ظرفیت ویژه خازنی 400 در دانسیته جریان 1 است. این عملکرد مربوط به اثر هم افزایی اکسید های نیکل کبالت با می باشد که تخلخل و سایت های فعال لازم جهت انجام واکنش انتقال بار را فراهم می کنند.

synthesis of nickel cobalt and reduced graphene oxide composite for use as an electrode material with high supercapacitor performance

the use of environmentally friendly energy storage systems is known as the best solution to reduce the bad effect offossil fuels. supercapacitors have received more attention than other energy storage devices (batteries and fuel cells)due to their high power density, high cycling stability and optimal energy density. the use of inexpensive and availableelectrode material is the key to the development of supercapacitors in industrial and commercial scales. using thesetwo together can achieve a morphology with many electrochemically active sites, the combination of oxidesupercapacitors with carbon nanocompounds will have a great effect on its electrochemical properties in addition tobeing cheap and readily available, nickel and cobalt oxides with reduced graphene oxide have a high theoreticalspecific capacity. in this study electrode material nickel oxide graphene, cobalt oxide (nico2o4/nio/rgo) electrodewas synthesized using sonochemistry method. after synthesis, nanoparticles were mixed with 1:5 ratio ofnanoparticles and graphene oxide. the size range of nanoparticles in this nanocomposite is from 30 to 60 nanometersthen, the characterization tests of xrd, ft-ir and sem were used to determine the crystallographic andmorphological properties. characterization analyses showed that the electrode material of (nico2o4/nio/rgo) wasobtained with a hollow microbial morphology. electrochemical tests of cv, gcd and eis showed that the(nico2o4/nio/rgo) electrode had excellent supercapacitive performance with a specific capacitance of 400 f/g at acurrent density of 1 a/g. this performance is related to the synergistic effect of nickel cobalt oxides with rgo, which provide the porosity and active sites necessary to carry out the charge transfer reaction.