مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

ارزیابی اثر نانوذرات اکسید فلزی در الکترود پایه کربنی جهت بررسی الکتروشیمیایی الکترود ابر خازن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس
2 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
10.22034/ijche.2025.549406.1551
چکیده
پیشرفت در ابرخازن‌ها به عنوان یک وسیله ذخیره‌سازی انرژی برجسته و پیشگام، توجه مجامع علمی و صنعتی را به خود جلب کرده است. در این زمینه، این مقاله تحقیقاتی از یک تکنیک سنتز آسان، سریع و بسیار کارآمد استفاده می‌کند که پتانسیل قابل توجهی برای مقیاس‌پذیری صنعتی دارد. این مطالعه بر سنتز یک الکترود حاوی نانو کامپوزیت CuCrO2 با نسبت‌های مختلف CuCrO2 و کربن سیاه (CB) و کربن فعال (AC) تمرکز دارد. ویژگی‌های نانوذرات و الکترودهای سنتز شده با استفاده از تجزیه و تحلیل ساختاری و عملکردی ارزیابی شده است. تجزیه و تحلیل FESEM الکترودهای آماده شده، توزیع تقریباً یکنواختی از مواد را روی فوم نیکل به عنوان بستر الکترود نشان داد. در میان نمونه‌های کامپوزیت سنتز شده، بهترین عملکرد الکتروشیمیایی نشان داده شده مربوط به کامپوزیت حاوی 60 درصد وزنی CuCrO2 و 40 درصد وزنی مواد پایه کربنی است (ظرفیت ویژه F.g−1 700 و پایداری چرخه 91% پس از 5000 چرخه شارژ-دشارژ در A.g−1 1).
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Evaluation of the effect of metal oxide nanoparticles in carbon-based electrodes for electrochemical investigation of supercapacitor electrodes

نویسندگان English

Hamid Kazemzadeh 1
mohammadreza omidkhah nasrin 2
Mona Zamani Pedram 3
1 Department of chemical engineering, Tarbiat modares university
2 Department of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 Mechanical Engineering Department, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
چکیده English

Recent progress in supercapacitors—recognized as advanced and high-potential energy storage devices—has drawn considerable interest from both scientific and industrial sectors. In this study, a simple, rapid, and highly effective synthesis method is introduced, offering strong potential for scaling up to industrial production. The research focuses on synthesizing an electrode containing CuCrO₂ nanocomposite using different proportions of CuCrO₂, carbon black (CB), and activated carbon (AC). The resulting nanoparticles and electrodes were analyzed through structural and performance-based assessments. FESEM imaging revealed that the electrode materials were evenly distributed across the nickel foam substrate. Among all the synthesized composites, the one combining CuCrO₂ (0.6 %wt) with a carbon-based material (0.4 %wt) delivered the best electrochemical performance, achieving a specific capacitance of 700 F.g⁻¹ and stability of 91% after 5000 charge-discharge cycles at a current density of 1 A.g⁻¹.

کلیدواژه‌ها English

Supercapacitor
CuCrO2
Carbon Black
Activated Carbon
Nanoparticle
Energy Storage

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 23 آبان 1404