تهيه فتوالكترودهايي برپايه نيكل فريت و بررسي خواص فتوالكتروشيميايي آنها

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

شيمي

كارشناسي ارشد

در اين تحقيق، ساخت يك ابرخازن نوري انعطاف‌پذير مورد ارزيابي قرار گرفت. اين ابرخازن با استفاده از نيكل¬فريت سنتز شده با روش هم¬رسوبي به عنوان ماده فعال و بستر انعطاف‌پذير اكسيد قلع اينديم/پلي‌اتيلن ترفتالات (ITO/PET) و از طريق يك روش ساده و مقرون‌به‌صرفه قطره‌چكاني تهيه شد. عملكرد خازني و ويژگي‌هاي فوتوالكتروشيميايي نمونه‌هاي تهيه شده با انجام آزمون‌هاي الكتروشيميايي ارزيابي گرديد. بررسي نتايج نشان داد كه حضور نيكل¬فريت بر روي بستر ITO نقش موثري در بهبود عملكرد الكتروشيميايي ايفا كرده¬است. فوتوالكترود بهينه ساخته شده، بالاترين ظرفيت را در ميان نمونه‌ها ارائه داد؛ به¬گونه‌اي كه در چگالي جريان mA.cm-203/0 ظرفيت ويژه‌اي معادل mAh.cm-2 18/1 در شرايط بدون تابش نور ثبت شد. همچنين، در حضور نور، ظرفيت به ميزان قابل توجهي افزايش يافته و بهmAh.cm-2 605/1 رسيد. جهت ارزيابي بيشتر عملكرد، دو سيستم ابرخازني متقارن و نامتقارن با پايه گرافيتي طراحي و ساخته شدند و آزمون‌هاي الكتروشيميايي و فوتوالكتروشيميايي روي آن‌ها انجام شد. نتايج به دست آمده نشان داد كه سيستم نامتقارن رفتار خازني بهتري نسبت به سيستم متقارن از خود نشان مي‌دهد. اين ابرخازن نوري نامتقارن در چگالي جريان mA.cm-2 03/0، ظرفيت ويژه¬اي برابر با mAh.cm-2 638/1 در تاريكي وmAh.cm-2 47/0 تحت تابش نور ارائه كرد كه افزايش چشمگيري نسبت به نمونه متقارن داشت. همچنين مطالعات پايداري چرخه¬اي نشان داد كه پس از 9000 چرخه شارژ/دشارژ متوالي، اين سامانه نه تنها ظرفيت اوليه خود را حفظ كرد بلكه در تاريكي و روشنايي به ترتيب 15 و 6 درصد به ظرفيت اوليه آن اضافه شد. بر اساس نتايج حاصل شده مي‌توان نتيجه‌گيري كرد كه فوتوالكترود انعطاف‌پذير طراحي شده، گزينه مناسبي براي توسعه نسل جديد ابرخازن‌هاي نوري انعطاف‌پذير به شمار مي‌آيد.

233405

نانوشيمي

شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان