hrvatski

PRIPRAVA KOMPOZITA METALNI OKSID/GRAFEN I NJEGOVA PRIMJENA U SUPERKONDENZATORIMA

Svrha ovog rada bila je priprema i karakterizacija kompozitnog materijala grafen/SnO2 hidrotermalnom sintezom potpomognutom mikrovalovima i klasičnom hidrotermalnom sintezom. Jedan od ciljeva ovog rada ujedno je bio i priprava i karakterizacija superkondenzatora koji se temelje na grafen/SnO2 aktivnim materijalima. Tijekom hidrotermalne metode potpomognute mikrovalovima produkt je dobiven u obliku suspendiranih čestica, dok je tijekom klasične hidrotermalne sinteze dobiven hidrogel. Kapacitivna svojstva uzoraka sintetiziranih u mikrovalnom reaktoru ispitana su korištenjem metode cikličke voltametrije i elektrokemijske impedancijske spektroskopije pri čemu je dokazano da KOMPOZIT 1, KOMPOZIT 2 i KOMPOZIT 3 karakteriziraju odlična kapacitivna svojstva. uz dobivene vrijednosti specifičnog kapaciteta od 3, 51 do 91, 94 Fg-1. Kao najbolji pristup sintezi pokazao se postupak kojim je dobiven KOMPOZIT 2 stoga je navedeni pristup korišten tijekom hidrotermalne sinteze. U hidrotermalnoj sintezi su dobivena tri različita kompozita u obliku hidrogela (KOMPOZIT 21, KOMPOZIT 22 i KOMPOZIT 23) te su iz navedenih hidrogelova direktno priređeni superkondenzatori (Superkondenzator 1, Superkondenzator 3, Superkondenzator 2). Najbolja svojstva je pokazao Superkondenzator 3 kod kojeg je zabilježen specifični kapacitet od 55, 92 F g-1 te specifičnu energiju od 71, 58 Ws g-1. Uvid u morfologiju i sastav uzoraka dobiven je SEM snimkama koje pokazuju da je za KOMPOZIT 2 dobiven najveći udio SnO2 te da je sloj najhomogeniji. Kod hidrogelova je dokazana porozna struktura koja osigurava visoke kapacitete. XPS analizom uzoraka potvrđeno je da je došlo do redukcije grafenova oksida (GO) u grafen (rGO) i oksidacije Sn2+ u Sn4+. FTIR spektroskopijom dokazano je prisustvo određenih kisikovih funkcionalnih skupina kao i prisustvo –Sn-O- veze. Provedbom rendgenske difrakcije vidljivi su i karakteristični maksimumi koji odgovaraju strukturi SnO2. Navedene metode su dokazale da je tijekom sinteze doista došlo do formiranja kompozitnog materijala grafen/SnO2.

ciklička voltametrija, grafen, hidrogel, hidrotermalna sinteza, kompozitni materijal, SnO2, specifični kapacitet, superkondenzator

nije evidentirano