Ag2S-Ag2O-Ag/多聚-2-氨基-1-醇纳米复合物作为一个有前途的双电极对称超级电容器:在酸性和基本性介质中进行了测试
Mohamed Rabia1, Asmaa M Elsayed2, Maha Abdallah Alnuwaiser3
1Nanomaterials Science Research Laboratory, Chemistry Department, Faculty of Science, Beni-Suef University, Beni-Suef 62514, Egypt.
Micromachines
|July 29, 2023
概括
一种新的银硫化物-银氧化物-银/多-2-氨基-1-醇 (P2ABT) 纳米复合物在超级电容器应用中表现出卓越的性能,在酸性和基本性电解质中显示出高特异电容和能量密度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 超级电容器是重要的储能装置.
- 开发高性能电极材料对于推进超级电容器技术至关重要.
- 纳米复合材料为电化学应用提供了独特的特性.
研究的目的:
- 为了合成和描述一种新的Ag2S-Ag2O-Ag/P2ABT纳米复合材料.
- 评估合成的纳米复合材料在酸性和基本性介质中的超级电容性能.
- 为开发用于储能的先进材料作出贡献.
主要方法:
- 使用AgNO3作为氧化剂合成Ag2S-Ag2O-Ag/P2ABT纳米复合物的光聚合反应.
- 使用传输电子显微镜 (TEM) 和扫描电子显微镜 (SEM) 的形态特征.
- 使用福里埃变换红外光谱 (FTIR) 进行功能组分析,使用X射线衍射 (XRD) 进行结构确认.
- 使用循环电量计 (CV),电荷-放电试验和电化学阻抗光谱 (尼奎斯特图) 评估电化学性能.
主要成果:
- 合成的纳米复合材料的大小约为40nm.
- FTIR和XRD证实了P2ABT矩阵中Ag2S,Ag和Ag2O的形成.
- 超级电容器在酸性介质 (1.0 M HCl) 与基本介质 (1.0 M NaOH) 相比,在酸性介质 (1.0 M HCl) 中表现出更好的性能,其特异电容值为92.5 F/g,在酸性介质 (0.3 A/g) 中的能量密度为44.4 Wh/Kg.
- 电荷放电时间为118秒 (酸性) 和103秒 (基础性).
- 观察到的低电荷转移电阻 (Rs) 值为4.9 Ω (酸性) 和6.2 Ω (基本性).
结论:
- Ag2S-Ag2O-Ag/P2ABT纳米复合材料是超级电容应用的一个有希望的材料.
- 该材料表现出优异的电化学性能,特别是在酸性电解质中.
- 计划进一步开发原型设计,以推进超级电容技术.
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