从天然资源中提取的NiO纳米颗粒通过来制造高性能对称超级电容器

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:

• 开发高效和可持续的纳米材料合成方法对于先进的能量存储至关重要.
• 氧化纳米颗粒 (NiO NPs) 由于其电化学特性,是超级电容器的有希望的电极材料.
• 绿色合成方法为传统方法提供了环保和成本效益的替代方案.

研究的目的:

• 报告一步绿色合成氧化纳米颗粒 (NiO NPs) 使用提取物.
• 用各种分析技术来描述合成的NiONP.
• 为了评估NiONP在超级电容器应用中的电化学性能.

主要方法:

• 绿色合成 NiO NPs 使用叶提取物作为减少剂.
• 通过X射线衍射 (XRD),场辐射扫描电子显微镜 (FESEM),传输电子显微镜 (TEM),紫外可见光谱和里埃变换红外光谱 (FTIR) 进行表征.
• 在2M KOH电解质中使用循环电量计 (CV),静电充放电 (GCD) 和电化学阻抗光谱 (EIS) 来评估电化学性能.

主要成果:

• XRD证实了NiO NPs的结晶性质.
• FESEM和TEM发现了各种形状的NP聚合集群.
• 单个电极测试显示特定电容为462 F g-1 (1 mV s-1) 和336 F g-1 (0.76 A g-1).
• 一个对称的 NiO 器件实现了 239 F g-1 的电容, 47.8 Wh kg-1 的能量密度和 545 W kg-1 的功率密度.
• 该设备在2000个循环后在10Ag-1下显示了89%的电容保留,并具有114%的库伦比效率.

结论:

• 使用草的绿色合成方法对于生产NiO NP来说是有效且具有成本效益的.
• 合成的 NiO NPs 具有出色的电化学性能和稳定性,适用于超级电容器电极.
• 这项研究强调了绿色合成的NiONP在高性能储能应用中的潜力.