Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2022, выпуск 12 » Статья стр. 1833
<<<>>>
Исследование функциональных характеристик мезопористых электродов суперконденсаторов на основе кремний-углеродных пленок
DOI: 10.21883/JTF.2022.12.53751.175-22
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.12.55195.175-22
Южный Федеральный Университет (внутренний грант), Программы стратегического академического лидерства Южного федерального университета ("Приоритет 2030")
Богуш И.Ю. 1, Плуготаренко Н.К. 1, Мясоедова Т.Н. 1
1Южный федеральный университет, Институт нанотехнологий, электроники и приборостроения, Таганрог, Россия
Email: inlys@sfedu.ru, plugotarenkonk@sfedu.ru, tnmyasoedova@sfedu.ru
Поступила в редакцию: 3 июля 2022 г.
В окончательной редакции: 9 сентября 2022 г.
Принята к печати: 9 сентября 2022 г.
Выставление онлайн: 31 октября 2022 г.
PDF версия
Методами циклической вольтамперометрии, спектроскопии электрохимического импеданса и моделирования годографа импеданса методом эквивалентных схем проведено исследование электродов суперконденсаторов на основе кремний-углеродных пленок, полученных методом электрохимического осаждения из растворов с различным соотношением метанол/гексаметилдисилазан и добавлением солей марганца и никеля. Преобладание мезопор в образцах электродов подтверждено методом функциональной плотности. Согласно исследованиям методом сканирующей электронной микроскопии, морфология поверхности кремний-углеродных пленок является развитой за счет присутствия трехмерных агломератов и "лиственных" структур. Моделирование эквивалентных схем показало, что все типы электродов обладают иерархической структурой пор. Показана применимость закона Пейкерта для данного типа электродов для прогнозирования времени разряда электрода. Ключевые слова: пористые электроды, кремний-углеродные пленки, электрохимическая импедансная спектроскопия, модели эквивалентных схем, закон Пейкерта. DOI: 10.21883/JTF.2022.12.53751.175-22
  1. M.J. Chen, J.Y. Wang, H.J. Tang, Y. Yang, B. Wang, H.J. Zhao, D. Wang. Inorg. Chem. Front., 3, 1065 (2016). DOI: 10.1039/C6QI00083E
  2. J. Li, G. Zhang, C. Fu, L. Deng, R. Sun, C.-P. Wong. J. Power Sources, 345, 146 (2017)
  3. K. Parida, V. Bhavanasi, V. Kumar, J. Wang, P.S. Lee. J. Power Sources, 342, 70 (2017)
  4. X.X. Zhao, R.B. Yu, H.J. Tang, D. Mao, J. Qi, B. Wang, Yu Zhang, H. Zhao, W. Hu, D. Wang. Adv. Mater., 29, 1700550 (2017). DOI: 10.1002/adma.201700550
  5. H. Zhuang, N. Yang, L. Zhang, R. Fuchs, X. Jiang. ACS Appl. Mater. Interfaces, 7 (20), 10886 (2015). DOI: 10.1021/acsami.5b02024
  6. D.K. Basa, G. Ambrosone, U. Coscia, A. Setaro. Appl. Surf. Sci., 255, 5528 (2009). DOI: 10.1016/j.apsusc.2008.09.042
  7. T. Qin, Z. Wan, Z. Wang, Y. Wen, M. Liu, S. Peng, D. He, J. Hou, F. Huang, G. Cao. J. Power Sources, 336, 455 (2016). DOI: 10.1016/j.jpowsour.2016.11.003
  8. D.-H. Liu, W.-H. Li, H.-J. Liang, H.-Y. Lu, J.-Z. Guo, J. Wang, X.-L. Wu. J. Mater. Chem. A, 6, 15797 (2018)
  9. P. Zhou, L. Chen, M. Zhang, Q. Huang, C. Cui, X. Li, L. Wang, L. Li, C. Yang, Y. Li. J. Alloys Compd., 797, 826 (2019)
  10. Y. Zhao, W. Kang, L. Li, G. Yan, X. Wang, X. Zhuang, B. Cheng. Electrochim. Acta., 207, 257 (2016). DOI: 10.1016/j.electacta.2016.05.003
  11. C.B. Amara, H. Hammami, S. Fakhfakh, A. Kallel. J. Electron. Mater., 50 (10), 5915 (2021). DOI: 10.1007/s11664-021-09129-7
  12. F. Naseri, S. Karimi, E. Farjah, E. Schaltz. Renew. Sust. Energ. Rev., 155, 111913 (2022). DOI: 10.1016/j.rser.2021.111913
  13. X.B. Yan, B.K. Tay, G. Chen, S.R. Electrochem. Commun., 8 (5), 734 (2006)
  14. H. Zhuang, N. Yang, L. Zhang, R. Fuchs, X. Jiang. Appl. Mater. Int., 7 (20), 10886 (2015)
  15. C.-H. Chang, B. Hsia, J.P. Alper, S. Wang, L.E. Luna, C. Carraro, S.-Y. Lu, R. Maboudian. ACS Appl. Mater. Int., 7 (48), 26658 (2015)
  16. X.-Z. Ding, B.K. Tay, S.P. Lau, P. Zhang, X.T. Zeng. ARC Thin Solid Films, 408 (1-2), 183 (2002)
  17. D. Gruet, B. Delobel, D. Sicsic, I.T. Lucas, V. Vivier. Electrochim. Acta, 295, 787 (2019). DOI: 10.1016/j.electacta.2018.10.115
  18. Q.-A. Huang, Yu Li, K.-Ch. Tsay, Ch. Sun, Ch. Yang, L. Zhang, J. Zhang. J. Power Sources, 400, 69 (2018). DOI: 10.1016/j.jpowsour.2018.07.108
  19. M.-L. Tremblay, M.H. Martin, C. Lebouin, A. Lasia, D. Guay. Electrochim. Acta, 55 (21), 6283 (2010). DOI: 10.1016/j.electacta.2009.11.006
  20. И.А. Маркевич, Н.А. Дрокин, Г.Е. Селютин. ЖТФ, 89 (9), 1400 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.09.48066.42-19 [I.A. Markevich, G.E. Selyutin, N.A. Drokin. Tech. Phys., 64 (9), 1324 (2019). DOI: 10.1134/S1063784219090093]
  21. А.А. Нечитайлов, Н.В. Глебова, А.А. Томасов, A. Krasnova, Н.К. Зеленина. ЖТФ, 89 (6), 893 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.06.47637.203-18 [A.A. Nechitailov, N.V. Glebova, A.A. Tomasov, A. Krasnova, N.K. Zelenina. Tech. Phys., 64 (6), 839 (2019). DOI: 10.1134/S1063784219060136]
  22. N.K. Plugotarenko, T.N. Myasoedova, I.Y. Bogush. Mater. Sci. Semicond. Process., 135, 106121 (2021). DOI: 10.1016/j.mssp.2021.106121
  23. T.N. Myasoedova, M.N. Grigoryev, T.S. Mikhailova. J. Alloys. Compounds, 855 (2), 157504 (2021). DOI: 10.1016/j.jallcom.2020.157504
  24. P.S. Fernandez, A. Arenillas, E.G. Calvo, J.A. Menendez, M.E. Martins. Int. J. Hydrogen Energy, 37|,(13), 10249 (2012). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2012.01.154
  25. E.H. Lahrar, P. Simon, C. Merlet. The J. Сhem. Ph., 155 (18), 184703 (2021). DOI: 10.1063/5.0065150
  26. M.N. Grigoryev, T.N. Myasoedova, T.S. Mikhailova. J. Phys. Conf. Ser., 112 4, 081043 (2018). DOI: 10.1088/1742-6596/1124/8/081043
  27. N.K. Plugotarenko, T.N. Myasoedova, M.N. Grigoryev, T.S. Mikhailova. Nanomaterials, 9 (12), 1754 (2019). DOI: 10.3390/nano9121754
  28. F. Stoeckli, T.A. Centeno. J. Mater. Chem. A, 1, 6865 (2013). DOI: 10.1039/c3ta10906b
  29. M.S. Javed, S. Shoaib, Ahmad Shah, S. Hussain, Sh. Tan, W. Mai. Chem. Eng. J., 382, 122814 (2020). DOI: 10.1016/j.cej.2019.122814
  30. X. Zhang, X. Zhang, X. Sun, Y. An, Sh. Song, Ch. Li, K. Wang, F. Su, Ch.-M. Chen, F. Liu, Zh.Sh. Wu, Y. Ma. J. Power Sources, 488, 229454 (2021). DOI: 10.1016/j.jpowsour.2021.229454
  31. R.K. Kalluri, M.M. Biener, M.E. Suss, M.D. Merrill, M. Stadermann, J.G. Santiago, T.F. Baumann, J. Biener, A. Striolo. Chem. Phys., 15, 2309 (2013). DOI: 10.1039/C2CP43361C
  32. J. Jagiello, A. Chojnacka, S.E.M. Pourhosseini, Z. Wang, F. Beguin. Carbon, 178, 113 (2021). DOI: 10.1016/j.carbon.2021.02.098
  33. T.-Yu. Yi, Ch.-W. Tai, Ch.-Ch. Hu. J. Power Sources, 501, 230029 (2021). DOI: 10.1016/j.jpowsour.2021.230029
  34. M.D. Stoller, R.S. Ruoff. Energy Environ. Sci., 9, 1294 (2010). DOI: 10.1039/C0EE00074D
  35. M.S. Javed, S. Shoaib Ahmad Shah, Sh. Hussain, Sh. Tan, W. Mai. Chem. Eng. J., 382, 122814 (2020). DOI: 10.1016/j.cej.2019.122814
  36. D. Cericola, M.E. Spahr. Electrochim. Acta, 191, 558 (2016). DOI: 10.1016/j.electacta.2016.01.121
  37. N. Devillers, S. Jemei, M.C. Pera, D. Bienaime, F. Gustin. J. Power Sources, 246, 596 (2014).
  38. M.E. Suss, Th.F. Baumann, M.A. Worsley, K.A. Rose, Th.F. Jaramillo, M. Stadermann, J.G. Santiago. J. Power Sources, 241, 266 (2013). DOI: 10.1016/j.jpowsour.2013.03.178
  39. J. Kang, J. Wen, Sh.H. Jayaram, A. Yu, X. Wang. Electrochim. Acta, 115, 587 (2014). DOI: 10.1016/j.electacta.2013.11.002
  40. J. Kowal, E. Avaroglu, F. Chamekh, A. vSenfelds, T. Thien, D. Wijaya, D.U. Sauer. J. Power Sources, 196 (1), 573 (2011). DOI: 10.1016/j.jpowsour.2009.12.028

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme