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  • Nanocomposites ternaires à chaînes de billes ordonnées pour supercondensateurs

    Un diagramme schématique de Cu 2 O-Mn 3 O 4 -Procédé de préparation de nanocomposites ternaires NiO. Par rapport à la méthode hydrothermale traditionnelle, les matériaux préparés par électrofilage sont nanostructurés, qui a amélioré la capacité de transport d'électrons et la capacité de stockage d'énergie de l'oxyde métallique. Le Cu acquis 2 O-Mn 3 O 4 -Les nanocomposites ternaires NiO ont été arrangés en nanostructures métalliques ordonnées, qui devrait présenter un intérêt pour le développement de matériaux d'électrode de supercondensateurs. Crédit:World Scientific Publishing

    Dans un article publié en Nano , un groupe de chercheurs de l'Université de technologie du Jiangsu, La Chine a développé un nouveau Cu 2 O-Mn 3 O 4 -NiO nanocomposites ternaires par technologie de filage électrostatique, qui a amélioré les performances des matériaux d'électrode de supercondensateur.

    Les supercondensateurs présentent une densité de puissance élevée, longue durée de vie et présentent une importance croissante en tant que dispositifs de stockage d'énergie avancés. Les nanomatériaux et leurs composites sont reconnus comme des candidats optimaux pour les matériaux énergétiques en raison de leur facilité dans les mécanismes de conduction de charge, des dimensions réduites et l'effet des propriétés de surface sur leur comportement offrent de meilleures interfaces et vitesses de réaction chimique.

    Cependant, la préparation des matériaux d'électrodes est un point clé affectant les performances des supercondensateurs. Par rapport à d'autres méthodes de fabrication de nanofibres, l'électrofilage a attiré de plus en plus d'attention en raison de son étape unique et de sa rentabilité. L'électrofilage des fibres d'oxyde métallique est une méthode prometteuse pour générer des nanofibres composites à haute surface spécifique, haute cristallinité, et un nombre accru de sites actifs. Les nanofibres résultantes sont idéales pour les applications de stockage d'énergie car la morphologie de surface des nanofibres fournit une voie pour le transport des électrons, ce qui améliore la capacité de stockage d'énergie de l'oxyde métallique.

    Dans ce travail, les nanocomposites obtenus (Cu 2 O-Mn 3 O 4 -NiO) sont un arrangement ordonné de particules d'oxyde métallique (10 nm), avec la forme d'une chaîne de perles. Le Cu acquis 2 O-Mn 3 O 4 -Des nanocomposites ternaires NiO ont été utilisés comme matériaux d'électrode pour fabriquer un supercondensateur. Des tests électrochimiques ont montré que la synthèse de matériaux d'électrode à base de nanocomposites avait de bonnes performances électrochimiques dans un électrolyte KOH de 6 mol/L. Les résultats ont montré qu'à une vitesse de balayage de 5 mV/s, la capacité spécifique de Cu 2 O-Mn 3 O 4 -NiO avait une capacité spécifique plus grande de 1306 F/g que NiO, Cu 2 O-NiO et Mn 3 O 4 -NiO. Ces nanocomposites ternaires ont amélioré les performances électrochimiques des matériaux d'électrode et peuvent être utilisés pour des supercondensateurs efficaces.

    Le Cu synthétisé avec succès 2 O-Mn 3 O 4 -Les nanocomposites NiO par électrofilage sont adaptables pour une production à grande échelle et industrielle. La caractérisation structurelle et l'analyse de la composition ont expliqué l'excellent comportement de Cu 2 O-Mn 3 O 4 -NiO. En raison des réactions chimiques et donc de la forte interaction entre les groupes fonctionnels et les ions électrolytes, Cu 2 O-Mn 3 O 4 -Les nanocomposites NiO ont présenté des performances électrochimiques exceptionnelles en termes de capacité spécifique élevée et de rétention de capacité.


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