نانوکامپوزیت کبالت اکسید/ نانولوله های کربنی چند لایه ترسیب شده بر روی نانولوله های تیتانیم دی اکسید برای کاربردهای ابرخازنی

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه ارومیه- گروه شیمی

چکیده

نانوکامپوزیت کبالت اکسید-نانولوله های کربنی چندلایه از طریق آبکاری الکتروشیمیایی بر روی نانو لوله های تیتانیم دی اکسید ترسیب شد. مطالعات مورفولوژی وجود نانوکامپوزیت ترسیب شده با مساحت بالا را تایید کردند. مطالعات خازنی توسط تکنیک های ولتامتری چرخه ای، شارژ/دشارژ و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی انجام گرفت. بررسی های الکتروشیمیایی نانو کامپوزیت ها نشان داد که رفتار خازنی این الکترود در مقایسه با الکترودی که تنها کبالت اکسید بر روی نانو لوله های تیتانیم دی اکسید ترسیب شده است بسیار بهتر است. مطالعات امپدانس تاکید کرد که وجود نانولوله کربنی در نانوکامپوزیت باعث بهبود پارامترهای خازنی چون مقاومت اهمی، مقاومت انتقال بار و عنصر فاز ثابت می شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

MWCNT/Co3O4 nanocomposite deposited onto TiO2 nanotubes for supercapacitor applications

نویسندگان [English]

  • Masoud Faraji
  • Somaye Naderi
چکیده [English]

Co3O4/MWCNT/TiO2NTs/Ti electrodes were prepared by Electrdeposition of Multe-Walled Carbon Nano Tubes-Co3O4 nanocomposite onto previously formed TiO2 nanotubes. Microstructure studies show that Co3O4/MWCNT having high surface area has been deposited onto the TiO2NTs arrays. The capacitive behavior of the new electrode was investigated by cyclic voltammetry (CV), charge–discharge test and electrochemical impedance analysis (EIS). The electrochemical data demonstrated that the electrodes displayed high specific capacitance compared to Co3O4/TiO2NTs/Ti. The EIS studies showed that MWCNTs in the nanocomposite can significantly improve the parameters effectively influencing the capacitive behavior such as ohmic resistance (Rs), charge transfer resistance (Rct) and faradaic pseudocapacitance element (CPE).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Supercapacitor
  • Electrochemical deposition
  • TiO2 nanotubes
  • Multe-Walled Carbon Nano Tubes
  • Co3O4
[1] M.A. Bavio, G.G. Acosta, T. Kessler, J. Power Sources 245 (2014) 475.
[2] Y. Jiang, L. Chen, H. Zhang, Q. Zhang, W. Chen, J. Zhu, D. Song, Chem. Eng. J. 292 (2016) 1.
[3]Y. Yang, Y. Hao, J. Yuan, L. Niu, F. Xia, Carbon 78 (2014) 279.
[4] X. Cui, R. Lv, R.U. Rehman Sagar, C. Liu, Z. Zhang, Electrochim. Acta 169  (2015) 342.
[5] J.  Li,  H.  Xie, Y.  Li,  J.  Liu, Z.  Li, J. Power Sources 196(2011) 10775.
[6] A.I. Inamdara, Y-S. Kima, S.M. Pawarb, J.H. Kimb, H. Ima, H. Kim, J. Power Sources 196 (2011) 2393.
[7] T. Cottineau, M. Toupin,T. delahaye,T. Brousse, D. Belanger, Appl. Phys. A 82(2006) 599.
[8] Z. Gao, F. Wang, J. Chang, D. Wu, X. Wang, X. Wang, F. Xu, S. Gao, K. Jiang, Electrochim Acta 133(2014) 325.
[9] T.C. Girija, M.V. Sangaranarayanan, J. Power Sources 156(2006) 705.
[10] S.R. Sivakumar, W.J. Kima, J.A. Choi, D. R. MacFarlane, M. Forsyth, D.W Kim, J. Power Sources 171 (2007) 1062.
[11] D.P. Dubal, V.J. Fulari, C.D. Lokhande, Micropor. Mesopor. Mat. 151 (2012) 511.
[12] G.X.  Pana,  X.  Xia,  F.  Cao, P.S.  Tang, H.F.  Chen, Electrochim. Acta 63 (2012) 335.
[13] F.Gobal, M. Faraji, J. Electroanal. Chem. 691(2013) 51.
[14] F.Gobal, M. Faraji, Appl. Phys. A 117 (2014) 2087.
[15] Y.Q. Zhang, X.H. Xia, J. Kang, J.P. Tu, Chin. Sci. Bull. 57 (2012) 32.
[16] Y. Gao, S. Chen, D. Cao, G. Wang, J. Yin, J. Power Sources 195 (2010) 1757.
[17] Y. Liu, G. Yuan, Z. Jiang, Z. Yao, M. Yue, Ionics 21 (2015) 801.
[18] X. Chen, X. Chen, F. Zhang, Z. Yang, S. Huang, J. Power Sources 243 (2013) 555.
[19] Y. Wei, H. Liu, Y. Jin, K. Cai, H. Li, Y. Liu, Z. Kang, Q. Zhang, New J. Chem. 37 (2013) 886.