سنتز و مشخصه‌یابی نانوذرات مزومتخلخل α-mno2 به کمک قالب سخت sba-15 و قالب نرم p123 و بررسی کارایی شبه خازنی آن‌ها

نانوذرات مزومتخلخل اکسید منگنز با استفاده از قالب سخت سیلیکایی sba-15  (sba-mno2) تهیه شدند و به عنوان ماده الکترودی برای شبه خازن های الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین، برای مقایسه، نانوذرات مزومتخلخل اکسید منگنز با استفاده از کوپلیمر پلارونیک p123 به عنوان قالب نرم (p123-mno2) تهیه شدند. مشخصه یابی ساختاری و مورفولوژیکی مواد نانوساختار اکسید منگنز تهیه شده با استفاده از پراش اشعه ایکس (xrd)، آزمون جذب/واجذب نیتروژن، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) انجام شد. به علاوه، بررسی های الکتروشیمیایی مواد الکترودی با استفاده از آزمون های ولتامتری چرخه ای (cv) و شارژ-تخلیه جریان ثابت (gcd) صورت گرفت. نتایج نشان دادند که ماده فعال sba-mno2 به دلیل داشتن سطح ویژه بالاتر و ساختار متخلخل تر، ظرفیت ویژه بالاتری (f g-1  1145 در چگالی جریان a g^-1 1) را نسبت به ماده p123-mno2 fg ^-1 723 در چگالی جریان a g^-1 1 ارائه می دهد. به همین خاطر، ماده فعال مزومتخلخل sba-mno2 می تواند به عنوان یک ماده الکترودی بالقوه جهت کاربرد در خازن های الکتروشیمیایی با کارایی بالا معرفی شود. 

synthesis and characterization of mesoporous α-mno2 nanoparticles using sba-15 hard template and p123 soft template and their pseudocapacitive performance

mesoporous manganese oxide nanoparticles were prepared using sba-15 hard silica template (sba-mno2) and were investigated as electrode material for electrochemical pseudocapacitors. also, for comparison, mesoporous manganese oxide nanoparticles were prepared using pluronic p123 copolymer as a soft template (p123-mno2). structural and morphological characterizations of the prepared manganese oxide nanostructured materials were conducted using x-ray diffraction (xrd), nitrogen absorption/desorption test, scanning electron microscope (sem) and transmission electron microscope (tem). in addition, electrochemical investigations of the electrode materials were performed using cyclic voltammetry (cv) and galvanostatic charge-discharge (gcd) examinations. the results showed that the sba-mno2 active material has a higher specific capacitance (1200 f g-1 in a current density of 1 a g-1) than the p123-mno2 material (1200 f g-1 in a current density of 1 a g-1) due to its higher specific surface area and more porous structure. therefore, the mesoporous sba-mno2 active material can be introduced as a potential electrode material for high-performance electrochemical capacitors.