karakterizacija pseudokapacitivnih svojstava kemijski priređenog mno2 te kompozita mno2/polipirol

توصيف الخصائص السعوية الزائفة لثنائي أكسيد المنغنيز (MnO₂) المُحضَّر كيميائياً ومتراكب MnO₂/بوليبيرول

Clicks: 200
ID: 236572
2016
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #14 of 26 articles by views in creativity research journal

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Abstract
U ovom je radu opisana kemijska sinteza uzoraka MnO2 te dva različita kompozita MnO2/polipirol (Kompozit1 i Kompozit2). Kompozit1 priređen je kemijskom reakcijom pirola i KMnO4, dok je Kompozit2 priređen polimerizacijom pirola u prisutnosti prethodno dobivenog MnO2 primjenjujući FeCl3 kao oksidans. S ciljem formiranja elektroda za provođenje elektrokemijskih ispitivanja, uzorci su: 1) tijekom sinteze izravno taloženi na podloge od Pt i ugljikova platna i 2) sintetizirani te naknadno naneseni na podlogu od Pt uz dodatak veziva i aktivnog ugljena, pri čemu su dobivene elektroda MnO2, elektroda Kompozita1 i elektroda Kompozita2. Za sve su elektrode gotovo idealna pseudokapacitivna svojstva dobivena u području potencijala od 0,0 V do 0,6 V prema zasićenoj kalomelnoj elektrodi. Uočeno je, međutim, da polarizacija na potencijalima negativnijim od 0,0 V uzrokuje ireverzibilne promjene u strukturi materijala i gubitak pseudokapacitivnih svojstava kod MnO2 i elektroda Kompozita1, dok elektroda Kompozita2 ostaje stabilna u testiranom području potencijala. Elektroda MnO2 je dodatno ispitana metodom elektrokemijske impedancijske spektroskopije, pri čemu je utvrđeno da polarizacija na potencijalima negativnijim od 0,0 V dovodi do porasta otpora u materijalu elektrode i usporavanja brzine pseudokapacitivne redoks-reakcije Mn4+/Mn3+. Određivanjem morfoloških karakteristika utvrđeno je da se elektroda Kompozita1 sastoji od dviju faza, što ukazuje na odvojen rast MnO2 i polipirola tijekom sinteze. Uzorak Kompozit2 pokazuje znatno homogeniju strukturu površine, gdje su čestice MnO2 prekrivene slojem polipirola. Izgleda da tako istaloženi polipirol osigurava dobru električnu vodljivost uzorka zbog čega su kod elektrode Kompozita2 dobivene najveće vrijednosti specifičnog kapaciteta (23 F g−1 – 31 F g−1). Osim toga, prisutnost polipirola kod elektrode Kompozita2 osigurava stabilnost MnO2 u širokom području potencijala, čime se omogućava konstrukcija elektroda s povećanom gustoćom uskladištene energije.
يصف هذا البحث التخليق الكيميائي لعينات من ثنائي أكسيد المنغنيز (MnO2) بالإضافة إلى متراكبين مختلفين من MnO2/بولي بيرول (المتراكب 1 والمتراكب 2). حُضِّر المتراكب 1 عبر تفاعل كيميائي بين البيرول وبرمنغنات البوتاسيوم (KMnO4)، بينما حُضِّر المتراكب 2 عن طريق بلمرة البيرول في وجود MnO2 المُحضَّر مسبقاً باستخدام كلوريد الحديد الثلاثي (FeCl3) كعامل مؤكسد. وبهدف تشكيل أقطاب لإجراء الاختبارات الكهروكيميائية، تم التعامل مع العينات وفق طريقتين: 1) ترسيبها مباشرة أثناء التخليق على ركائز من البلاتين (Pt) وقماش الكربون، و2) تخليقها ثم تطبيقها لاحقاً على ركيزة من البلاتين مع إضافة مادة رابطة وكربون نشط، مما أدى إلى الحصول على قطب MnO2، وقطب المتراكب 1، وقطب المتراكب 2. وقد أظهرت جميع الأقطاب خصائص سعوية كاذبة (pseudocapacitive) شبه مثالية في نطاق جهد يتراوح بين 0.0 فولت و0.6 فولت مقابل قطب الكالوميل المشبع. ومع ذلك، لُوحظ أن الاستقطاب عند جهود أكثر سلبية من 0.0 فولت يؤدي إلى تغيرات غير عكوسة في بنية المادة وفقدان الخصائص السعوية الكاذبة في قطب MnO2 وقطب المتراكب 1، بينما ظل قطب المتراكب 2 مستقراً ضمن نطاق الجهد المختبر. كما أُجري فحص إضافي لقطب MnO2 باستخدام مطيافية الممانعة الكهروكيميائية، حيث تبين أن الاستقطاب عند جهود أكثر سلبية من 0.0 فولت يؤدي إلى زيادة المقاومة في مادة القطب وتباطؤ معدل تفاعل الأكسدة والاختزال السعوي الكاذب Mn4+/Mn3+. ومن خلال تحديد الخصائص المورفولوجية، تبيّن أن قطب المتراكب 1 يتكون من طورين، مما يشير إلى نمو منفصل لكل من MnO2 والبولي بيرول أثناء التخليق. في حين أظهرت عينة المتراكب 2 بنية سطحية أكثر تجانساً بكثير، حيث غُطيت جسيمات MnO2 بطبقة من البولي بيرول. ويبدو أن البولي بيرول المترسب بهذه الطريقة يضمن موصلية كهربائية جيدة للعينة، وهو ما يفسر تسجيل أعلى قيم للسعة النوعية لقطب المتراكب 2 (23 F g−1 – 31 F g−1). علاوة على ذلك، فإن وجود البولي بيرول في قطب المتراكب 2 يضمن استقرار MnO2 عبر نطاق واسع من الجهد، مما يتيح تصنيع أقطاب ذات كثافة طاقة مخزنة أعلى.
Reference Key
eelj2016kemijakarakterizacija Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors ;Nedjeljko Šešelj;Denis Sačer;Marijana Kraljić Roković
Journal creativity research journal
Year 2016
DOI
DOI not found
URL
Keywords Keywords not found

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

No comments yet. Be the first to comment on this article.