مشخصات پژوهش

عنوان	سنتز و مشخصه‌یابی نانوکامپوزیت پلی‌آنیلین/نانو ورقه‌های گرافن به همراه نانوذرات مس جهت کاربرد در ابرخازن‌ها
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	ابرخازن، پلی‌آنیلین، گرافن اکسید، ولتامتری چرخه‌ای، نانوکامپوزیت، نانوذرات مس
چکیده	با توجه به افزایش جمعیت جهان و بحران جهانی انرژی، توسعه‌ی دستگاه‌های ذخیره سازی انرژی با کارایی بالا مانند ابرخازن‌ها بسیار مورد توجه است. در این پژوهش نانوکامپوزیت پلی-آنیلین/نانو ورقه‌های گرافن به همراه نانو ذرات مس (Cu-GO/PANI) سنتز و به عنوان مواد الکترودی در ابرخازن مورد استفاده قرار گرفت. مشخصات ساختاری و مورفولوژی نمونه‌ها توسط آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌بینی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، تعیین سطح ویژه (BET) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) تایید شدند. خواص ابرخازنی نمونه‌ها توسط آزمایش‌های ولتامتری چرخه‌ای، شارژ-دشارژ گالوانواستاتیک و طیف‌بینی امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. منحنی‌های ولتامتری چرخه‌ای الکترودها نشان داد که سطح زیر نمودار الکترود Cu-GO/PANI بیشتر از الکترودهای PANI، GO و GO/PANI است. این امر باعث بهبود عملکرد الکتروشیمیایی، رفتار بهتر ابرخازنی، افزایش ظرفیت الکتروشیمیایی و در نتیجه برتری این الکترود در دستیابی به مقادیر بالای چگالی توان و ظرفیت ویژه است. ظرفیت‌های ویژه الکترودهای PANI، GO، GO/PANI و Cu-GO/PANI در دانسیته جریان A/g 1 به ترتیب 765، 625، 1066 و F.g-1 1953 به دست آمد و رفتار ابرخازنی بهبودیافته الکترود Cu-GO/PANI نسبت به سایر نمونه-ها تایید شد. نتایج طیف‌بینی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که Cu-GO/PANI علاوه بر ظرفیت ویژه بالا و پایداری الکتروشیمیایی، خواص انتقال بار بهتری دارد. برهمکنش قوی و اثرات هم افزایی بین نانوصفحات PANI و GO، تشکیل فیلم PANI روی GO و عامل دوپینگ نانوذرات مس به عملکرد الکتروشیمیایی نانوکامپوزیت Cu-GO/PANI کمک می‌کند. بررسی پایداری چرخه‌ای نیز مشخص کرد که الکترود Cu-GO/PANI پس از 50، 100، 150 و 200 چرخه به ترتیب 70%، 60%، 55% و 53% ظرفیت اولیه خود را حفظ کرده است.
پژوهشگران	سید رضا حسینی زوارمحله (استاد راهنما)، حمیدرضا غفوری طالقانی (استاد راهنما)، مروارید مهدی زاده (دانشجو)