بررسی تاثیر استفاده از مولیبدن ‌دی ‌سولفید به عنوان الکتروکاتالیزگر در کاتد بر ظرفیت ‌ویژه باتری لیتیوم - اکسیژن

باتری‌های لیتیوم - اکسیژن (li-o2) بیشترین دانسیته‌ی ویژه‌ی انرژی نظری را، در میان سایر سامانه‌ها ذخیره‌ساز‌های انرژی، در اختیار دارند و بنابراین می‌توانند پاسخی مناسب به نیاز روز‌افزون بشریّت به این سامانه‌ها به شمار آیند. یکی از اجزای اصلی باتری‌های li-o2، کاتد است. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر حضور مولیبدن‌دی‌سولفید (mos2)، به عنوان الکتروکاتالیزگر در کاتد، بر ظرفیت‌ویژه‌ی باتری li-o2، با مورد آزمایش قرار‌دادن دو نمونه‌ی دارای mos2 و فاقد آن بوده‌است. برای رسیدن به این مهم، کامپوزیت گرافیت/mos2 به روش گرمابی سنتز شد و از آنالیز‌های پراش اشعه‌ی ایکس (x-ray diffraction, xrd)، طیف‌سنجی رامان (raman spectroscopy)، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (transform infrared spectrometer, ftirfourier )، جذب-واجذب نیتروژن (n2 adsorption-desorption) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (scanning electron microscopy, sem) برای مطالعه‌ی فازی، پیوندی، حفره‌ای و مورفولوژی سطحی این نمونه‌ استفاده شد. در مرحله‌ی بعد، نمونه‌ی کامپوزیتی به عنوان کاتد باتری li-o2 به کار گرفته‌شد و ظرفیت ویژه‌ای برابر با 912 ma h g-1 از خود نشان داد که به نقش به سزای حضور mos2 در افزایش تقریبی 17/5 برابری ظرفیت باتری، نسبت به نمونه‌ی فاقد آن، اشاره دارد.

study on the effect of utilizing molybdenum disulfide as an electrocatalyst in cathode on the specific capacitance of lithium-oxygen battery

lithium-oxygen (li-o2) battery is considered the system with the highest theoretical specific energy density among all other energy storage devices. therefore, it can be a suitable response to the increasing demand for the energy. due to the fact that the cathode is one the of key components, this research represents a practical investigation on the impact of utilizing molybdenum disulfide as an electrocatalyst in the cathode on specific capacitance of li-o2 battery.to do so, at the first step, graphite/mos2 composite was synthesized via one-pot hydrothermal approach. then, different analysis of x-ray diffraction (xrd), raman spectroscopy, fourier transform infrared spectrometer (ftir), n2 adsorption-desorption, and scanning electron microscopy (sem) were applied to study phase characteristics, covalent bonds, porous structure, and to observe the surface morphology of the synthesized composite. finally, it was employed as the cathode of the li-o2 battery and could exhibit the specific capacitance of 912 ma h g-1, which illustrates the significant effect of using mos2 on increasing the specific capacitance by about 17.5 times than the sample without it.