PPy/SbOx-SnO2 Anot Aktif Malzemesinin Tek Basamakta Elektrokimyasal Sentezi ve Süperkapasitör Uygulaması

Abstract

Bu çalışmada süperkapasitör anodu için pirol (Py), Sb(BF4)3 ve Sn(BF4)2 içeren TBABF4/asetonitril çözeltisinde (sentez çözeltisi) PPy, nano-SbOx ve nano-SnO2’nin eş zamanlı elektrokimyasal sentezi ile PPy/SbOx-SnO2 kompozit kaplı grafit elektrot hazırlandı. Çok döngülü dönüşümlü voltametri ile kalem ucu grafit elektrot yüzeyine sentezlenen kompozitin ve karşılaştırmak için PPy homopolimerinin elektrokimyasal özellikleri sulu 100 mM H2SO4 çözeltisinde CV, GCD ve EIS yöntemleri ile incelendi. 5 A g-1’de PPy/SbOx-SnO2 kompozit kaplı elektrodun spesifik kapasitansı 363,1 F g-1 iken PPy kaplı elektrodunki 304,7 F g-1’dır. FESEM, EDX, XRD ve XPS teknikleri kullanılarak grafit plaka yüzeyine sentezlenmiş PPy/SbOx-SnO2 kompozitinin karakterizasyonu gerçekleştirildi. Asimetrik süperkapasitör hücresi, anot aktif malzeme olarak grafit kağıt yüzeyinde PPy/SbOx-SnO2/CMC kompozit kaplama ve katot aktif malzeme olarak grafit kağıt yüzeyinde aktif karbon esaslı kaplama kullanılarak polivinil alkol (PVA)/H2SO4 jel elektroliti içinde hazırlandı. Burada mekanik dayanımını arttırmak için PPy/SbOx-SnO2 kompoziti CMC (karbosimetil selüloz) varlığında sentezlendi. Hücre, 2,5 A g-1’de 15,3 Wh kg-1 enerji yoğunluğu ve 1,77 kW kg-1 güç yoğunluğu sergiledi.