Dergiler / Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2020 / Cilt: 7 - Sayı: 2

Süperkapasitör Uygulamaları için Elektrodepolanmış Kobalt Temelli Filmin Nikel Köpük Elektrot Üzerine Sentezi

Synthesis of Electrodeposition of Cobalt Based Film on a Nickel Foam Electrode for Supercapacitor Applications

Sayfa
638–648
Yayın Tarihi
2020-12-30
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Elde edilen kobalt temelli elektrotun hız sınırlayıcı adımı, yüzey kontrollü bir mekanizmaya sahip olduğu gözlendi.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, kobalt temelli film, süperkapasitör uygulamaları için nikel köpük akım toplayıcıları üzerine elektrodepolanmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Kobalt temelli film, -1,5 V'luk sabit bir voltaj uygulanarak doğrudan pirofosfat elektrolitinden nikel köpük üzerine büyütüldü.
💡
Sonuç & Katkı:Elde edilen kobalt temelli elektrotun hız sınırlayıcı adımı, yüzey kontrollü bir mekanizmaya sahip olduğu gözlendi.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Supercapacitor · Electrochemical storage · cathodic potential

Özet

Bu çalışmada, kobalt temelli film, süperkapasitör uygulamaları için nikel köpük akım toplayıcıları üzerine elektrodepolanmıştır. Kobalt temelli film, -1,5 V'luk sabit bir voltaj uygulanarak doğrudan pirofosfat elektrolitinden nikel köpük üzerine büyütüldü. Kobalt birikiminin döngüsel voltamogram ve kronoamperometrik verileri sunuldu. Elde edilen kobalt temelli modifiye nikel köpük elektrot daha sonra KOH elektrolitine aktarıldı. Kaplanmamış ve kaplanmış nikel köpük elektrotun elektrokimyasal davranışı bazik ortamda karakterize edildi. Kaplanmamış nikel köpük elektrodun elektroaktivitesi, kobalt film ile kaplandığında önemli ölçüde artığı gözlendi. Kobaltla modifiye edilmiş nikel köpük elektrotu KOH elektrolitinde yüksek çevrim kararlılığına sahipti. Kaplanmamış ve kaplanmış nikel köpük elektrotun morfolojisi SEM ile karakterize edildi. Elektrotun 5 ve 100 mV s-1 tarama hızlarındaki spesifik kapasitansı, sırasıyla 538 F g-1 ve 261 F g-1 olarak ölçüldü. Elde edilen kobalt temelli elektrotun hız sınırlayıcı adımı, yüzey kontrollü bir mekanizmaya sahip olduğu gözlendi.

Abstract

In this study, cobalt-based film was electrodeposited on nickel foam current collectors for supercapacitor applications. The cobalt-based film was grown directly from pyrophosphate electrolyte to nickel foam by applying a constant voltage of -1.5 V. Cyclic voltamogram and chroamperometric data of cobalt deposition were presented. The resulting cobalt based modified nickel foam electrode was then transferred into the KOH electrolyte. Electrochemical behavior of uncoated and coated nickel foam electrode was characterized in alkaline media. Electroactivity of bare nickel foam increased significantly when it was coated with cobalt film. Cobalt modified nickel foam electrode had high cycle stability in KOH. The morphology of uncoated and coated nickel foam electrode was characterized by SEM. The specific capacitance of the electrode at the scan rates of 5 and 100 mV s-1 was measured as 538 F g-1 and 261 F g-1, respectively. The rate-limiting step of the obtained cobalt based electrode had a surface controlled mechanism.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ERDOGAN, P. Y., ÖZDEMİR, N., ZENGİN, H., YAVUZ, A. (2020). Süperkapasitör Uygulamaları için Elektrodepolanmış Kobalt Temelli Filmin Nikel Köpük Elektrot Üzerine Sentezi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 7 - Sayı: 2, 638–648. https://ajindex.com/articles/251664

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. S. R. Sharvini, Z. Z. Noor, C. S. Chong, L. C. Stringer, and R. O. Yusuf, “Energy consumption trends and their linkages with renewable energy policies in East and Southeast Asian countries: Challenges and opportunities,” Sustain. Environ. Res., vol. 28, no. 6, pp. 257–266, 2018
  2. S. Najib and E. Erdem, “Current progress achieved in novel materials for supercapacitor electrodes: mini review,” Nanoscale Adv., vol. 1, no. 8, pp. 2817–2827, 2019
  3. A. Noori, M. F. El-Kady, M. S. Rahmanifar, R. B. Kaner, and M. F. Mousavi, “Towards establishing standard performance metrics for batteries, supercapacitors and beyond,” Chem. Soc. Rev., vol. 48, no. 5, pp. 1272–1341, 2019
  4. L. H. Saw et al., “Numerical modeling of hybrid supercapacitor battery energy storage system for electric vehicles,” Energy Procedia, vol. 158, pp. 2750–2755, 2019
  5. Y. Chai, Z. Li, J. Wang, Z. Mo, and S. Yang, “Construction of hierarchical holey graphene/MnO2 composites as potential electrode materials for supercapacitors,” J. Alloys Compd., vol. 775, pp. 1206–1212, 2019
  6. Xian Jian et al., “Carbon-Based Electrode Materials for Supercapacitor: Progress, Challenges and Prospective Solutions,” J. Electr. Eng., vol. 4, no. 2, pp. 75–87, 2016
  7. K. Wang, H. Wu, Y. Meng, and Z. Wei, “Conducting polymer nanowire arrays for high performance supercapacitors,” Small, vol. 10, no. 1, pp. 14–31, 2014
  8. R. S. Kate, S. A. Khalate, and R. J. Deokate, “Overview of nanostructured metal oxides and pure nickel oxide ( NiO ) electrodes for supercapacitors: A review,” J. Alloys Compd., vol. 734, pp. 89–111, 2018
  9. Y. Li et al., “Ni-Co sulfide nanowires on nickel foam with ultrahigh capacitance for asymmetric supercapacitors,” J. Mater. Chem. A, vol. 2, no. 18, pp. 6540–6548, 2014
  10. Y. Sui, Y. Zhang, H. Hu, Q. Xu, F. Yang, and Z. Li, “High energy density asymmetric supercapacitor based ZnS/NiCo2S4/Co9S8 nanotube composites materials,” Adv. Mater. Interfaces, vol. 5, no. 12, p. 1800018, 2018
  11. Jayalakshmi, M., & Balasubramanian, K. (2008). Simple capacitors to supercapacitors-an overview. Int. J. Electrochem. Sci, vol. 3, no. 11, pp. 1196-1217, 2008
  12. X. Wang, A. Sumboja, M. Lin, J. Yan, and P. S. Lee, “Enhancing electrochemical reaction sites in nickel–cobalt layered double hydroxides on zinc tin oxide nanowires: a hybrid material for an asymmetric supercapacitor device,” Nanoscale, vol. 4, no. 22, pp. 7266–7272, 2012
  13. I. Shakir, M. Shahid, U. A. Rana, I. M. Al Nashef, a