علیرضا فضلعلی

در میان انواع مواد ابرخازنی، به تازگی هگزاسیانوفرات فلزات واسطه بدلیل هزینه پایین، اکسایش/کاهش و برگشت پذیری مناسب، چرخه پذیری و پایداری خوب، جهت استفاده ابرخازنی مورد توجه قرار گرفته اند. این مواد دارای ظرفیت ویژه بالا اما هدایت الکتریکی و پایداری ضعیفی در حین عملکردهای الکتروشیمیایی هستند. جهت رفع این مشکل از کامپوزیت مواد با اکسیدگرافن استفاده می کنیم. در این پژوهش، پوشش دهی نانو ذرات هگزاسیانوفرات نیکل در دو مرحله انجام شد. در مرحله اول نانو ذرات هگزاسیانوفرات نیکل (NiHCF) توسط روش رسوب نشانی شیمیایی تحت دمای 60 °c بر روی بستر توری فولاد زنگ نزن (SSM) پوشش داده شد و در مرحله دوم پوشش دهی الکترود نانو کامپوزیت اکسیدگرافن/هگزاسیانوفرات نیکل (NiHCF/GO) نیز بطور جداگانه انجام شد. توری فولاد زنگ نزن به عنوان بستر انتخاب شد که دارای رسانایی الکتریکی بالا، وزن کم و ساختار متخلخل سه بعدی می باشد که مساحت سطح بالایی را فراهم می کند. جهت بررسی و آنالیز الکترودهای ابرخازنی تهیه شده از نانو ساختار هگزاسیانوفرات نیکل، از آنالیزهایXRD ، FE-SEMو FT-IR استفاده گردید. عملکرد الکتروشیمیایی الکترودهای بدون اتصال دهنده هگزاسیانوفرات نیکل و اکسیدگرافن/هگزاسیانوفرات نیکل پوشش داده شده با استفاده از آزمون های ولتامتری، شارژ/تخلیه جریان ثابت و امپدانس مورد بررسی قرار گرفت، که از نتایج حاصل ظرفیت ویژه بالای F g-1 465.7و F g-1 560.6 در نرخ تخلیه A g-1 1 در سیستم سه الکترودی، به ترتیب برای الکترود هگزاسیانوفرات نیکل و الکترود اکسیدگرافن/هگزاسیانوفرات نیکل بدست آمد. چگالی انرژی و چگالی توان برای الکترود کامپوزیتی تهیه شده به ترتیب برابر 49.8 Wh kg-1و 400 W kg-1 بود. نتایج نشان دهنده، ساختار سه بعدی و متخلخل تر الکترود کامپوزیتی اکسیدگرافن/هگزاسیانوفرات نیکل نسبت به الکترود خالص هگزاسیانوفرات نیکل می باشد. از ماده فعال هگزاسیانوفرات نیکل با توجه به ظرفیت بالا و ساختار خاص، می توان در کاربردهای عملی ابرخازن ها استفاده نمود. الکترود کامپوزیتی اکسیدگرافن/هگزاسیانوفرات نیکل پس از 2000 چرخه شارژ/دشارژ متوالی در نرخ جریان A g-1 2 پایداری بسیار خوب 84%، را از خود نشان داد.