سنتز نانوپودر مولیبدات کبالت/اکسیدگرافن، ساخت الکترود و بررسی خواص ابرخازنی

امروزه به دلیل افزایش مشکلات زیست محیطی مانند گرمایش و آلودگی های جهانی ناشی از مصرف بیش از حد سوخت های فسیلی، استفاده از انرژی های تجدید پذیر و پایدار مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، هدف سنتز ذرات مولیبدات کبالت به روش هیدروترمال و بهینه سازی پارامتر های موثر بر اندازه ذرات آن، ساخت کامپوزیت مولیبدات کبالت/ اکسید گرافن و مقایسه خواص ابرخازنی این کامپوزیت با مولیبدات کبالت سنتز شده است. مواد اولیه مورد استفاده o2h 6 .2(3no) co و o2h2. (4moo)2 na می­باشد. چهار پارامتر تاثیر گذار در اندازه نهایی ذرات مولیبدات کبالت زمان، دما، نسبت غلظتی پیش ماده و اثر افزودنی در نظر گرفته شد که در سه سطح مورد بررسی قرار گرفتند و پاسخ هر کدام برای دستیابی به کمترین اندازه ذره مشخص شد. برای بررسی متوسط اندازه ذره و مورفولوژی و تعیین فاز های تشکیل شده به ترتیب از آنالیز میکروسکوپ الکترون روبشی گسیل میدان و پراش اشعه ایکس استفاده شد. نتایچ پراش اشعه ایکس تشکیل مولیبدات کبالت را تایید کرد. همچنین شرایط بهینه در نظر گرفته شده برای سنتز مولیبدات کبالت به صورت زمان 21 ساعت، دمای ºc120، نسبت غلظتی 296/1 و افزودنی اسید استاریک تعیین شد. نتایج fesem متوسط اندازه ذرات را 40/1 میکرومتر نشان داد. به منظور تشکیل پودر کامپوزیتی مولیبدات کبالت/ اکسید گرافن همراه با مواد اولیه 003/0 گرم اکسید گرافن به محلول اولیه افزوده شد. رفتار الکتروشیمیایی پودر مولیبدات کبالت و همینطور کامپوزیت تهیه شده به عنوان ماده فعال ابرخازنی با آنالیزهای ولتامتری چرخه ای و شارژ-دشارژ در چگالی های جریان مختلف، بررسی شد. نتایج حاصل افزایش ظرفیت ابرخازنی در اثر کامپوزیت شدن با اکسید گرافن را تایید کرد که نشان دهنده رفتار خوب کامپوزیت مولیبدات کبالت/اکسید گرافن برای کاربرد در ابر خازن­هاست.

Synthesis of CoMoO4/GO nano powder, electrode manufacturing, and supercapacitor characterization

The use of renewable and sustainable energy is nowadays being explored as a solution to the growing environmental problems such as global warming and pollution caused by the overconsumption of fossil fuels. The main objective of this study is to synthesize cobalt molybdate particles by a hydrothermal method and to optimize the parameters affecting the particle size, to prepare a cobalt/graphene oxide composite, and to compare the supercapacitance properties of this composite with cobalt molybdate. Na2 (MoO4).2H2O and Co (NO3)2.6H2O are the raw materials used. The four main criteria for the final particle size of cobalt molybdates are time, temperature, precursor concentration ratio and additive effect. They were tested in three steps and the response of each parameter was determined to obtain the smallest possible particle size. In this study, X-ray diffraction microscope and field emission scanning electron microscope were used to identify the phases formed and to determine the average particle size. X-ray diffraction studies confirmed the formation of cobalt molybdate. Ideal conditions for the synthesis of cobalt molybdate were determined to be 21 hours, 120°C, a concentration ratio of 1.296, and stearic acid as an additive. The average particle size of 1.40 micrometers was determined using FESEM data. Cobalt molybdate/graphene oxide composite powder was prepared by adding 0.003 g of graphene oxide to the starting solution. Cyclic voltammetry and charge-discharge studies at different scan rates and current densities, respectively, were used to investigate the electrochemical behavior of cobalt molybdate powder and the composite formed as an active material for supercapacitors. The results showed that the CoMoO4/GO composite had a higher supercapacitor capacity than CoMoO4, confirming the efficiency of graphene oxide in increasing the specific capacitance and improving the supercapacitor properties after composition with geraphene oxide.