بررسی عملکرد ابرخازنی و ذخیرۀ انرژی الکتروشیمیایی با استفاده از نانومکعب‌های جدید cusn(oh)6

انرژی سرچشمۀ حیات است و این امر با استفاده از منابع طبیعی مختلف همچون سوخت های فسیلی تحقق می یابد. امروزه ادغام منابع تولید و ابزارهای ذخیرۀ انرژی الکتریکی یکی از چالش های مهم موجود در این حوزه می باشد. ابرخازن‌ها به عنوان فناوری جدید تولید و ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی مورد توجه بسیاری قرار گرفته‌اند. در این تحقیق از یک روش ساده هیدروترمال برای تهیۀ هیدروکسید مخلوط دو فلزی cusn(oh)6 روی یک بستر فوم نیکل استفاده شد و سپس رفتار الکتروشیمیایی الکترود برای استفاده در ابرخازن‌های الکتروشیمیایی مورد آزمایش قرار گرفت. از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (fesem) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) برای بررسی مورفولوژی و مطالعۀ ساختاری الکترودهای سنتز شده استفاده شد. همچنین از الگوی پراش انرژی اشعۀ ایکس (edx) و نقشه برداری عنصری برای شناسایی ترکیب و فاز نانوساختارهای تولید شده استفاده شد. عملکرد الکتروشیمیایی الکترودهای اصلاح شده در محلول الکترولیت 2 مولار koh، با چندین روش الکتروشیمیایی از جمله ولتامتری چرخه ای (cv)، شارژ-دشارژ گالوانوستاتیک (gcd)، و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) مورد بررسی قرار گرفت. الکترود تهیه شده در این مطالعه ظرفیت ویژه بالا (f g^-1 2012.84 در چگالی جریان   a g-11) و پایداری سیکل عالی (90.44٪ پس از 3000 سیکل) را  از خود نشان داد. همچنین حداکثر انرژی و چگالی توان این الکترود ابرخازن به ترتیب 140.88 وات ساعت برکیلوگرم و 29.16 کیلو وات برکیلوگرم به دست آمد.

investigating supercapacitor performance and electrochemical energy storage using new cusn(oh)6 nano-cubes

energy is the source of life obtained by exploiting various natural resources, including fossil fuels. nowadays, one of the most important challenges in this field is the combination of production sources with electric energy storage systems. supercapacitors have received a great deal of attention as a new technology for producing and storing electrical energy. in this research, a simple hydrothermal method was used to prepare bimetallic mixed hydroxide cusn(oh)6 on a nickel foam substrate, and then the electrochemical behavior of the electrode was tested for use in electrochemical supercapacitors. field emission scanning electron microscopy (fesem) and transmission electron microscopy (tem) were used to examine the morphology and structure of the synthesized electrodes. in addition, x-ray energy dispersive (edx) and elemental mapping techniques were used to identify the composition and phase of the produced nanostructures. the electrochemical performance of modified electrodes in 2 m koh electrolyte solution was investigated by several electrochemical methods including cyclic voltammetry (cv), galvanostatic charge-discharge (gcd), and electrochemical impedance spectroscopy (eis). the electrode prepared in this study showed high specific capacity (2012.84 f g-1 at a current density of 1 a g-1) and excellent cycle stability (90.44% after 3000 cycles). moreover, this supercapacitor electrode’s maximum energy and power density were 140.88 wh kg-1 and 29.16 kw kg-1, respectively.