Naslov
Kompoziti na temelju grafena i grafen oksida kako aktivni materijali u superkondenzatorima
(Composites based on graphene and graphene oxides as active materials for supercapacitors)

Autori
Sačer, Denis

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
16.07

Godina
2014

Stranica
91

Mentor
Kraljić Roković, Marijana

Ključne riječi
Grafen, Grafenov oksid, Kompozit, MnO2, Superkondenzator
(Graphene, Graphene oxide, Composite, MnO2, Supercapacitor)

Sažetak
U ovom radu pripravljeni su i ispitani potencijalni aktivni materijali za primjenu u superkondenzatorima: MnO2 te kompoziti MnO2/grafen i MnO2/grafen oksid. Provedena je kemijska priprava grafen oksida (GO) i grafena (G) iz dva različita uzorka grafita. Dobivene grafenske strukture su detaljno analizirane korištenjem cikličke voltametrije (CV), pretražne elektronske mikroskopije (SEM), mikroskopa atomskih sila (AFM), rendgenske fotoelektronske spektroskopije (XPS) i UV/Vis spektroskopije. U slučaju produkta GO1 uzorak nije u potpunosti raslojen te su dobiveni listovi dimenzija 0, 1 μm do 0, 3 μm, a u slučaju GO2 grafit oksid je u potpunosti raslojen te su dobiveni listovi 0, 5 μm do 2 μm. U pripravi kompozita korišten je GO1 uzorak. Uzorci MnO2 su pripremljeni kemijskim i elektrokemijskim putem, a svojstva dobivenih materijala ispitana su metodama cikličke voltametrije te pretražne elektronske mikroskopije (SEM). Kemijski priređen MnO2 (Pt- MnK) pokazuje manje specifične kapacitete i manji stupanj reverzibilnosti u odnosu na elektrokemijski priređeni sloj (Pt-Mn). S obzirom da je elektrokemijski MnO2 pokazao bolja svojstva on je korišten u pripravi kompozitnih materijala. Elektrokemijski priređeni slojevi Pt-Mn, Pt-hG-Mn, Pt-nG-Mn, Pt-GO1-Mn pokazuju dobra kapacitivna svojstva i dobru reverzibilnost, ali samo u području od 0 V do 0, 6 V. Kod negativnijih potencijala dolazi do narušavanja dobrih kapacitivnih svojstava sloja odnosno dolazi do ireverzibilnih redukcijskih procesa. Nešto lošije kapacitivno ponašanje dobiveno je kod Pt-GO1sMn sloja. Najveća vrijednost specifičnog kapaciteta zabilježene su kod Pt-hG-Mn sloja, 117, 12 F g -1 , međutim ta vrijednost opada s povećanjem brzine promjene potencijala značajnije nego što je to slučaj kod ostalih slojeva. Najmanja vrijednost specifičnog kapaciteta kod elektrokemijski priređenog MnO2 dobivena je za Pt-GO1s sloj, 20, 35 F g-1 .

Izvorni jezik
Engleski

Znanstvena područja
Kemija, Temeljne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA