رشد نانوساختارهای نیکل کبالت رشد نانوساختارهای نیکل کبالت سولفید بر روی فوم نیکل به منظور کاربرد در ابرخازن با کارایی بالاسولفید بر روی فوم نیکل به منظور کاربرد در ابرخازن با کارایی بالا

نویسندگان

دانشگاه الزهرا - گروه شیمی

چکیده

در این پژوهش، نانوساختارهای نیکل کبالت سولفید NiCo2S4 با روش رسوب گذاری حمام شیمیایی بر روی فوم نیکل رشد داده شد تا در نهایت به عنوان الکترود ابرخازن NF/NiCo2S4 با کارایی بالا مورد استفاده قرار گیرد. پس از مشخصه یابی و تعیین مورفولوژی نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM، رفتار ابرخازنی نمونه‌های ساخته شده با تکنیک ‌های مختلف الکتروشیمیایی نظیر ولتامتری چرخ‍ه‌‍ای CV، شارژ و دشارژ گالوانوستایی GCD و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی EIS مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. میزان ذخیره ی بار برای الکترود ابرخازن NF/NiCo2S4 در محلول KOH با غلظت M 0/1 برابر با mF cm-2 303 در چگالی جریان mA cm-2 0/1 بدست‌ آمد. با بررسی نمودار EIS، مقاومت در برابر انتقال الکترون Rct برابر با Ω 5/5 به دست آمد که نشان می دهد الکترود مبتنی بر نانوساختار سولفیدی سنتز شده دارای سرعت انتقال الکترون بالایی است.

کلیدواژه‌ها


[1] H. Yan, Z. Jie, W. Di, S. Jiangbo, Z. Li, L. Yanjie, G. Shiqiu, C. Yanbin, "Urchin-like NiCo2S4 structures synthesized through a one-step solvothermal process for high-performance supercapacitors", Particuology, 45, 66-73, 2019.
 
[2] Z. Enmin, T. Liangliang, C. Zhengfu, F. Chunping, "Design of NiO flakes@CoMoO4 nanosheets core-shell architecture on Ni foam for high-performance supercapacitors" Nanoscale Research Letters, 14, 221-232, 2019.
 
[3]M.Salanne,B.Rotenberg,K.Naoi,K.Kaneko,P.L.Taberna,C.P.Grey,B.Dunn&P.Simon,"Efficientstoragemechanismsforbuildingbettersupercapacitors",NatureEnergy1,16070-16078,2016.
 
[4]L.Qinghao,L.Wen,L.Zhipeng,N.Jiqiang,Z.Yijun,H.Yong,"HierarchicalMoS2/NiCo2S4@Curchin likehollowmicrospheresforasymmetricsupercapacitors"ChemicalEngineeringJournal,380,122544-122549,2020
L.Taberna,C.P.Grey,B.Dunn&P.Simon,"Efficientstoragemechanismsforbuildingbettersupercapacitors",NatureEnergy1,16070-16078,2016.
[4]L.Qinghao,L.Wen,L.Zhipeng,N.Jiqiang,Z.Yijun,H.Yong,"HierarchicalMoS2/NiCo2S4@Curchin-likehollowmicrospheresforasymmetricsupercapacitors"ChemicalEngineeringJournal,380,122544-122549,2020.
[5]L.Na, P.Zhenghui, D.Xiaoyu, Y.Jie, X. Guoguang, L. Linge, W.Qi, L.Meinan, Z. Yuegang, "In-situ growth of vertically aligned nickel cobalt sulfide nanowires on carbon nanotube fibers for high capacitance all-solid-state asymmetric fiber-supercapacitors" Journal of Energy Chemistry, 41,209-215.2020.
[6]Z.Dan-Dan, B.Shu-Juan, Z.Wen-Jia, L.Hu-Lin, "Preparation of hexagonal nanoporous nickel hydroxide film and its application for electrochemical capacitor"Electrochemistry Communications, 9, 869-874, 2007.
[7]L. Delong, G.Youning, P.Chunxu,"Facile synthesis of hybrid CNTs/NiCo2S4composite for high performance supercapacitors" Scientific reports,6, 29788-29794, 2016.
[8]D.Y.Kim,G.S.Ghodake,N.C.Maile,A.A.Kadam,DaeSungLee,V.J.Fulari&S.K.Shinde,"ChemicalsynthesisofhierarchicalNiCo2S4nanosheetslikenanostructureonflexiblefoilforahighperformancesupercapacitor"ScientificReports,7,9764-9772,2017.
[9]G.Pan, W.Yu-Xuan, L. Woon-Ming, L.Hao, L.Li-Min, "CoS nanosheet arrays grown on nickel foam as an excellent OER catalyst"Journal of Alloys and Compounds, 723, 772-777,2017.
[10]K.Vijay S, L.Yong Rok, R.Choon Sup, T. Dirk, M.Bong-Ki, S.Jae-Jin, Modified "chemical synthesis of MnS nanoclusters on nickel foam for high performance all-solid-state asymmetric supercapacitors"RSC Advances, 7, 16348-16359,2017.
[11]Y.Bo, S. Yujie,"Hierarchically porous nickel sulfide multifunctional superstructures"Advanced Energy Materials, 6, 1502333-1502338, 2016.
[12]F.Bamidele D, W.Tomasz, S.Ian I,"Electrodeposition of MoS2for charge storage in electrochemical supercapacitors"Journal of the Electrochemical Society, 163, 568-574, 2016.
[13]K.Sabira, P. Saheeda, EI. Anila, S . Jayalekshmi,"Highly luminescent and free-standing, PVDF/doped ZnS nanocomposite films for flexible device applications"Journal of Luminescence, 188,490-496, 2017.
[14]S.Aatreyee, Ch.Amit K, B.Supriya, K.Satheesh,"novel hydrothermal synthesis of CoS2/MWCNT nanohybrid electrode for supercapacitor: a systematic investigation on the influence ofMWCNT"The Journal of Physical Chemistry C, 122,18237-18246, 2018.
[15]D.Cuifen, Y.Lishan, Y.Chunming, S.Ping, Z.Liping, W.Zhiyu, W.Chunhui, Li.Junhua,Q.Dong, "Spinel FeCo2S4nanoflower arrays grown on Ni foam as novel binder-free electrodes for long-cycle-life supercapacitors"Applied Surface Science, 428,148-153, 2018.
[16]Ch.Liang, Z. Yinze, Zh.Yu, G.Yanmin,"Facile synthesis of ultrathinCuCo2S4nanosheets for high-performance supercapacitors"InternationalJournalofElectrochemical Science, 13,1343-1354, 2018.
[17]E. Abdelnaby M, Li.Xin, Zh.Hong, Hu.Yating, Ho.Kuan Hung, G.Cao, W.John,"Controllable MnCo2S4nanostructures for high performance hybrid supercapacitors" Journal of Materials Chemistry A, 5,7494-7506, 2017.
[18]E.S.Güler, E. Konca, and İ. Karakaya ,"Effect of electrodeposition parameters on the current density of hydrogen evolution reaction in Niand Ni-MoS2composite coatings"Int. Journal ofElectrochemicalScience, 8, 5496-5505, 2013.
[19]De.Mark R, B.Luciana Pitta, P.Harshil. B.Joachim,"Chemical bath deposition, in Chemical solutiondepositionof functional oxide thin films"Springer. p. 319-339,2013.
[20]Hu.Yuanyuan, Sh.Tielin, J.Shulan, Ch.Siyi, T.Xiangxu, Zh.Yan, Li.Guanglan,Tang.Zirong,"Enhanced cycling stability of NiCo2S4@ NiO core-shell nanowire arrays for all-solid-state asymmetric supercapacitors" Scientific reports,6,38620-38629, 2016.
[21]C.Jinbing, L. Yang, Q.Kangwen, Y.Hailong, X.Jinyou, H.Lei, L.Xianming,L. Jingshan, K.Jang-Kyo, L.Yongsong,"Hierarchical core/shell NiCo2O4@NiCo2O4nanocactus arrays with dual-functionalities for high performance supercapacitors and Li-ion batteries" Scientific reports,5,12099-12105, 2015.