hrvatski

Elektrokemijsko ugrađivanje grafena u sloj polipirola za primjenu kod superkondenzatora

Grafen je monosloj sp2 hibridiziranih ugljikovih atoma povezanih u heksagonalnu strukturu. Odlikuju ga odlična mehanička, električna i toplinska svojstva te dobra kemijska stabilnost i velika teoretska specifična površina [1]. S obzirom na navedena svojstva, grafen pronalazi brojne primjene, između ostalog kao aktivni elektrodni materijal u superkondenzatorima. Vodljivi polimeri su materijali koji sadrže konjugiranu dvostruku vezu što im omogućava dobru električnu provodnost. Osim toga, karakteriziraju ih različita oksidacijska stanja pa se tijekom polarizacije elektrode na kojoj se nalazi sloj vodljivog polimera odvija redoks reakcija što je temelj za njihovu primjenu u superkondenzatorima. Navedene reakcije su brze i odvijaju se u širokom području potencijala stoga se svrstavaju u pseudokapacitivne reakcije. Prisustvo grafena u strukturi vodljivog polimera može povećati električnu provodnost te poroznost materijala čime je olakšana izmjena iona tijekom odvijanja redoks reakcije, te su na taj način poboljšana pseudokapacitivna svojstva vodljivog polimera [4]. Kompoziti temeljeni na vodljivom polimeru i grafenu mogu se sintetizirati kemijskim i elektrokemijskim putem. Prednost elektrokemijske metode je jednostavna karakterizacija sloja priređenog na površini elektrode te moguća direktna upotreba elektrode kao aktivni materijal u elektrokemijskim izvorima energije. U ovom radu provedeno je elektrokemijsko raslojavanje uzorka grafita u otopini površinski aktivne tvari pri čemu je dobiven grafen. U drugom koraku je elektrokemijskim putem sintetiziran vodljivi polimer polipirol. Kao osnovni elektrolit za sintezu polipirola koristila se koloidna suspenzija grafena i površinski aktivne tvari dobivene u prvom koraku. Svrha provedenog postupka bila je ugradnja grafena u strukturu polipirola. Dobiveni produkt je okarakteriziran korištenjem cikličke voltamerije (CV), elektrokemijske impedancijske spektroskopije (EIS), UV-Vis spektroskopije, rendgenske infracrvene spektroskopije s Fourierovom transformacijom signala (FTIR) i elektrokemijske kvarc kristalne nanovage (EQCN). Morfološke karakteristike uzoraka određene su uz pomoć skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM).

grafen, elektrokemijsko raslojavanje, prirodni grafit, polipirol

nije evidentirano