Ученые разрабатывают новые тройные нанокомпозиты с помощью технологии электростатического прядения

Ученые разрабатывают новые тройные нанокомпозиты с помощью технологии электростатического прядения

В статье, опубликованной в NANO, группа исследователей из Технологического университета Цзянсу, Китай, разработала роман Cu 2 O-Mn 3 O 4 -НиО-тройные нанокомпозиты по технологии электростатического прядения, которые улучшили характеристики электродных материалов суперконденсаторов.

Суперконденсаторы отличаются высокой удельной мощностью, длительным сроком службы и представляют все большее значение в качестве передовых накопителей энергии.

Наноматериалы и их композиты признаны оптимальными кандидатами на энергетические материалы благодаря их легкости в механизмах электропроводности заряда, уменьшенным размерам и влиянию поверхностных свойств на их поведение, которые обеспечивают лучшие границы раздела и скорости химической реакции.

Тем не менее, подготовка электродных материалов является ключевым моментом, влияющим на производительность суперконденсаторов. По сравнению с другими методами изготовления нановолокон, электропрядение привлекает все больше внимания из-за его отдельных шагов и экономической эффективности.

Электроспиннинг оксидов металлов представляет собой многообещающий способ получения композитных нановолокон с высокой удельной поверхностью, высокой кристалличностью и увеличенным числом активных центров. Получающиеся нановолокна идеальны для применений накопления энергии, потому что морфология поверхности нановолокна обеспечивает путь для транспорта электронов, который улучшает способность накопления энергии оксида металла.

В данной работе полученные нанокомпозиты (Cu 2 O-Mn 3 O 4 -NiO) представляют собой упорядоченное расположение частиц оксида металла (10). нм), с формой, подобной цепочке из бисера. Приобретенные тройные нанокомпозиты Cu 2 O-Mn 3 O 4 -NiO были использованы в качестве электродных материалов для изготовления суперконденсатора.

Электрохимические испытания показали, что синтез нанокомпозитов, полученных из электродных материалов, имел хорошие электрохимические характеристики в 6 моль / л KOH электролите. Результаты показали, что при скорости сканирования 5 мВ / с удельная емкость Cu 2 O-Mn 3 O 4 -NiO имела большую удельную емкость 1306 Ф / г, чем NiO, Cu 2 O-NiO и Mn 3 O 4 -NiO.

Эти тройные нанокомпозиты улучшили электрохимические характеристики электродных материалов и могут быть использованы для создания эффективных суперконденсаторов.

Успешно синтезированные нанокомпозиты Cu 2 O-Mn 3 O 4 -NiO методом электроспиннинга пригодны для производства в крупных и промышленных масштабах. Структурная характеристика и анализ состава объясняют превосходное поведение Cu 2 O-Mn 3 O 4 -NiO.

Из-за химических реакций и, следовательно, сильного взаимодействия между функциональными группами и ионами электролита, нанокомпозиты Cu 2 O-Mn 3 O 4 -N -NiO выдающиеся электрохимические характеристики с точки зрения высокой удельной емкости и сохранения емкости.

Эта работа была поддержана Программой последипломного исследования и инновационной практики провинции Цзянсу (20820111964-SJCX19-0754) и (20820111950-SJCX19-0740) Национального фонда естественных наук Китая (грант № 31800495), Фонда естествознания Провинция Цзянсу (грант № BK20181040).

Источник: http://www.worldscientific.com.

Source link