Skip to main content
SUPERVISOR
Ali asghar Ensafi,Behzad Rezaei
علی اصغر انصافی (استاد مشاور) بهزاد رضائی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Farshad Tavakoli
فرشاد توکلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Synthesis of carbon nanotube/spherical nickel selenide/nickel sulfur composite and cupper-cobalt-selenide yolk-shell hollow microsphere compound and investigation of their application in supercapacitors
In this study, for the first time, a new electrode of composite includes spherical nickel-selenide/ nickel sulfur carbon nanotubes (NiS 2 @NiSe 2 /CNT) was synthesized and used for high-performance supercapacitors in alkaline media. The crystalline nature, morphology and hollow interior of the microspheres were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscopy (TEM) techniques, respectivly. Electrochemical evaluation of NiS 2 @NiSe 2 /CNT electrodes was performed by galvanostatic charge-discharge, cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). This composite shows a high specific capacitance (845 F g -1 at a current density of 1 A g -1 ), excellent good rate capability and stability (91% after 1000 cycles). In the second work, the CuCo 2 Se 4 yolk-shelled hollow microspheres (YS-CCSe) were santhesized with a facile self-templated method. The YS-CCSe properties were analysis by various technics such as energy dispersive x-ray (EDX), XRD, scanning electron microscopy (SEM) and TEM images. The YS-CCSe were examined as a high performance supercapacitors electrode material in alkaline media by various electrochemical methods. The results of three electrode testing show that, the YS-CCSe have a high specific capacitance (512 F g -1 at current density of 1 A g -1 ), excellent cycling stability (70.8 % retention at the current density of 16 A g -1 ), long cycling life (88.6 % capacitance retention after 1000 cycles) and good conductivity. Also, the YS-CCSe as an ASC device (two electrode testing) shows high energy density (9.45 Wh kg -1 ) at the power density of 170 W kg -1 . As a result, it is a promising candidate for supercomputers material in aqueous media.
در این پایان نامه، برای اولین بار الکترودهای مبتنی بر نانو کامپوزیت کربنی نیکل سلنید-گوگرد کروی شکل به عنوان ماده الکترودی در ابر خازن‌ها تهیه و مورد بررسی قرار گرفت. به‌منظور اثبات سنتز ترکیب از میکروسکوپ الکترون روبشی، آنالیز عنصری EDX و XRD استفاده شد. کامپوزیت کربنی با ظرفیت ویژه Fg -1 845 در چگالی جریان A/g 1، پایداری 91% بعد از 1000 سیکل شارژ-دشارژ در چگالی جریان mAcm -2 20 از خود نشان داد. در کار دوم میکرو ساختارهای کروی هسته - پوسته مس-کبالت- سلنیدی (CuCo 2 Se 4 ) طراحی و خواص الکتروشیمیایی آن‌ها به عنوان ابر خازن‌ مورد بررسی قرار گرفته است. جهت بررسی و اثبات سنتز از روش‌های XRD، SEM، TEM، EDX استفاده شد. همچنین رفتار الکتروشیمیایی ترکیب سنتز شده با آزمون‌های ولتامتری چرخه‌ای (CV)، شارژ-دشارژ (CD) طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) بررسی شد. بر اساس نتایج، ظرفیت خازنی الکترود تهیه شده از نمونه میکرو ساختارهای کروی توخالی دولایه مس-کبالت سلنید در چگالی جریان A/g 1 برابر F/g 512 است. برای نشان دادن عملکرد، ابر خازن نامتقارن در سیستم دو الکترودی تهیه و مورد آزمایش قرار گرفت. سیستم دو الکترودی آماده‌شده بیشینه دانسیته انرژی W h kg ?1 45/9 و توان ویژه W kg ?1 170 را نشان داد. به‌علاوه سیستم بعد از 1000 چرخه شارژ-دشارژ 87% ظرفیت اولیه خود را حفظ کرد. در این کار سعی شد یک روش مقرون به صرفه، ساده برای ساخت ابرخازن‌های با عملکرد الکتروشیمیایی بالا ارائه شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی