ساخت الكترود چند سازه بر اساس گرافن/آهن - مس براي كاربرد در دستگاه هاي ذخيره ساز انرژي الكتريكي

Fabrication of composite electrode based on graphene / iron / copper for use in electrical energy storage devices

در اين مقاله، الكترودي براي ابرخازن با استفاده از گرافن متورق شده و آلاييده شده با فلزات مغناطيسي و مشتقات اكسيدي آن‌‌ها ساخته شد. ماده‌ي سنتز شده به عنوان ماده‌ي فعال ذخيره­ساز انرژي الكتريكي بر روي زيرلايه‌ي فوم نيكل قرار گرفت و خواص الكتروشيميايي آن مورد بررسي قرار گرفت. ساختار و تركيب­هاي موجود در نمونه‌‌‌هاي سنتز شده با طيف‌سنجي پراش پرتوي ايكس (XRD)، پرتوي ايكس انرژي تفكيك شده (EDS) و طيف­سنجي رامان مطالعه شد. همچنين براي شناسايي مورفولوژي نمونه‌‌‌ها از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM و HRTEM) بهره گرفته شد. مطالعات ولتامتري چرخه‌اي و شارژ-دشارژ نشان دادند كه رفتار ماده‌ي سنتز شده باتري­گونه است. براساس نتايج حاصل از ظرفيت ويژه در سرعت‌‌‌‌هاي روبش mV/s 5، 10، 20، 30، 40، 50 و 70 در الكتروليت 1 مولار KOH، بالاترين ظرفيت مربوط به سرعت روبش mV/s 5 است كه ظرفيت در آن برابر با F/g 1124/63 است.

In this paper, Graphene was exfoliated and doped simultaneously with magnetic metals and their oxide derivatives based on electrochemical method. The electrochemical properties of the as-prepared samples are investigated as advanced electrode materials for supercapacitors which was coated on nickel foam substrate. The structure and composition of the synthesized samples were studied by X-ray diffraction (XRD), Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and Raman spectroscopy. The morphologies were characterized by field emission scanning electron microscopy (FESEM), Transmission electron microscopy (TEM) and High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge measurments have shown that the behavior of the synthesized material is battery-like. According to the results of the specific capacity at different scan rates of 5, 10, 20, 30, 40, 50 and 70 mV/s in 1 M KOH, the highest capacity related to the scan rate of 5 mV/s, which has a capacity equal to 1124.63 F/g.