engleski

Preparation and characterisation of supercapacitor based on graphene as active material

U svrhu povećanja količine uskladištene energije kod superkondenzatora istražuju se različiti aktivni materijali među kojima je i grafen [1]. U ovom radu cilj je bio prirediti grafen te ispitati svojstva dobivenog uzorka i mogućnost njegove upotrebe u superkondenzatoru. U prvom koraku ovog rada provedena je redukcija grafen oksida (GO) u grafen (rGO) s NaBH4 kod pH=8 i pri 80 °C. Dobiveni rGO je nanesen na elektrodu od staklastog ugljika te su ispitana kapacitivna svojstva ovako priređenih elektroda metodom cikličke voltametrije u otopini 0, 5 mol dm-3 Na2SO4. Dobiveni kapaciteti su se kretali u rasponu od 17, 56 do 13, 9 F g-1. Osim uzorka priređenog u laboratoriju, ispitan je i komercijalno dostupan uzorak rGO koji pokazuje veće vrijednosti specifičnih kapaciteta u odnosu na priređeni uzorak (64, 48 F g-1), što je posljedica većeg stupnja redukcije komercijalnog uzorka. Od priređenog i komercijalno dostupnog uzorka rGO sastavljeni su superkondenzatori koji su označeni kao Superkondenzator1 (priređeni rGO) i Superkondenzator2 (komercijalni rGO). Između elektroda smješten je celulozni separator natopljen otopinom 0, 5 mol dm-3 Na2SO4. Ispitivanje svojstava provedeno je metodom cikličke voltametrije i kronopotenciometrije. Za Superkondenzator1 specifični kapacitet, dobiven metodom cikličke voltametrije, iznosio je 3, 49 F g-1, dok za Superkondenzator2 iznosi 6, 45 F g-1. Metodom kronopotenciometrije, osim vrijednosti specifičnog kapaciteta, određene su vrijednosti specifične snage i energije. Za Superkondenzator1 dobiveni specifični kapacitet iznosi 3, 32 F g-1, energija 2, 39 W s g-1 i snaga 0, 12 W g-1, dok za Superkondenzator2 specifični kapacitet iznosi 18, 81 F g-1, energija 13, 54 W s g-1 i snaga 0, 12 W g-1. Iz dobivenih rezultata proizlazi da Superkondenzator2 pokazuje bolja svojstva u odnosu na Superkondenzator1, međutim kod Superkondenzatora2 je dobivena puno lošija stabilnost s povećanjem broja ciklusa punjenja i pražnjenja. Zaključno, superkondenzatori, sastavljeni tijekom izrade ovog rada, po svojim karakteristikama odgovaraju području u Ragoneovom dijagramu između kondenzatora i galvanskih članaka, odnosno području superkondenzatora, što je bio i cilj ovog rada.

Graphene oxide ; graphene ; supercapacitor

nije evidentirano