Electrical properties of composites based on nanoporous carbon material

І. М. Будзуляк; П. І. Колковський; Б. І. Рачій; М. І. Колковський; С. Л. Рево; Р. Й. Мусій; А. М. Гамарник; А. Б. Груб'як

doi:10.15330/pcss.21.3.409-414

Автор(и)

І. М. Будзуляк ДВНЗ “Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника”
П. І. Колковський ДВНЗ "Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника"
Б. І. Рачій ДВНЗ “Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника”
М. І. Колковський ДВНЗ “Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника”
С. Л. Рево Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Р. Й. Мусій Відділення фізико–хімії горючих копалин Інституту фізико–органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України
А. М. Гамарник Івано-Франківський національний медичний університет
А. Б. Груб'як Інститут металофізики ім. Г.В Курдюмова НАН України

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.21.3.409-414

Ключові слова:

модель Мотта-Шотткі, нонопористий вуглецевий матеріал, потенціал плоских зон

Анотація

У роботі досліджено морфологічні та електричні властивості композиту нанопористий вуглецевий матеріал/терморозширений графіт або ацетиленова сажа. Нанопористий вуглецевий матеріал отриманий із рослинної сировини шляхом її термохімічної активації з використанням гідроксиду Калію. Методом імпедансної спектроскопії визначено залежність питомої ємності електрохімічної системи нанопористий вуглець/електроліт від прикладеного потенціалу. Використовуючи модель Mott-Schottky визначено концентрацію носіїв заряду, густину станів та потенціал плоских зон досліджуваної системи.

Посилання

Lan Xia, L. Yu, D. Hua, G.Z. Chen, Mater. Chem. Front. 1(4), 584 (2017) (http://doi.org/10.1039/C6QM00169F).

B.K. Ostafiychuk, I.M. Budzulyak, B.I. Rachiy, R.P. Lisovsky, V.I. Mandzyuk, P.I. Kolkovsky, R.I. Merena, M.V. Berkeshchuk, L.V. Golovko, J. Nano- Electron. Phys. 9(5), 05001 (2017) (http://doi.org/10.21272/jnep.9(5).05001).

B.I. Rachiy, I.M. Budzulyak, V.M. Vashchynsky, N.Y. Ivanichok, M.O. Nykoliuk, Nanoscale Res. Lett. 11(1), 1 (2016) (http://doi.org/10.1186/s11671-016-1241-z).

P. Kurzweil AC, Impedance Spectroscopy – a powerful tool for the characterization of materials and electrochemical power sources, Proc. 12-th Int. Seminar on Double Layer Capacitors and Similar Energy Storage Devices (Deerfield Beach, Florida, USA, 2004). P. 18 (https://www.oth-aw.de/files/oth-aw/Professoren/Kurzweil/PK_Florida2004.pdf).

A.I. Kachmar, V.M. Boichuk, I.M. Budzulyak, V.O. Kotsyubynsky, B.I. Rachiy, R.P. Lisovskiy, Fuller Nanotub Car N. 27(9), 669 (2019) (http://doi.org/10.1080/1536383X.2019.1618840).

G. Natu, P. Hasin, Z. Huang, Z. Ji, M. He, Y. Wu, ACS Appl Mater Interfaces. 4(11), 5922 (2012) (http://doi.org/10.1021/am301565j).

F. La Mantia, H. Habazaki, M. Santama¬ria, F. Di Quarto, Russ. J. Electrochem. 46, 1306 (2010) (http://doi.org/10.1134/S102319351011011X).

B.K. Ostafiychuk, I.M. Budzulyak, B.I. Rachiy, V.M. Vashchynsky, V.I. Mandzyuk, R.P. Lisovsky, L.O. Shyyko, Nanoscale Res Lett. 10(1), 1 (2015) (http://doi.org/10.1186/s11671-015-0762-1).

A.P. Karnaukhov, Adsorption. The texture of dispersed and porous materials (Novosibirsk, Science, Sib. enterprise RAN Publ., 1999) (https://www.twirpx.com/file/1369122/).

M. Hahn, M. Baertschi, O. Barbieri, J.C. Sauter, R. Kötz, and R. Gallay, Electrochem. and solid –st. Letters 7(2), 33 (2004) (https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1.1635671/meta).

K.A. Kazdobin, E.D. Pershina, Impedance Spectroscopy of the Electrolytic Materials, Ukraine, 224 (2012) (https://www.researchgate.net/publication/274634354_Impedance_manualUA),

A.N. Frumkin, Potentsialy nulevogo zaryada (The Potentials of Zero Charge) (Nauka, Moscow, 1979) (https://www.twirpx.com/file/1621717/).

B.B. Damaskin, O.A. Petrii, G.A. Tsirlina, Electrochemistry, the 2nd Edition (Koloss-Khimiya, Moscow, 2006) (http://www.chem.msu.ru/rus/books/2015/damaskin/welcome.html).

B.P. Bahmatyuk, A.S. Kurepa, I.I. Grygorchak, Visnyk of Lviv Polytechnic National University, Series of Physical and mathematical sciences 687, 188 (2010) (http://vlp.com.ua/node/5960).

Y. Zhou, T. Holme, J. Berry, T.R. Ohno, D. Ginley, R. O’Hayre, J. Phys. Chem. C. 114, 506 (2010) (http://doi.org/10.1021/jp9088386).

H. Mc Gerischer, R. Intyre, D. Scherson, W. Storck, J. Phys. Chem. 91, 1930 (1987) (http://doi.org/10.1021/j100291a049).

R. Memming, Semiconductor Electro¬chemistry (Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, Germany, 2001) (https://www.wiley.com/en-us/Semiconductor+Electrochemistry%2C+2nd+Edition-p-9783527312818).

M. Itagaki, S. Suzuki, I. Shitanda, K. Watanabe, H. Nakazawa, J. Power Sources. 161, 415 (2007) (http://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.09.077).

B.E. Conway, Electrochemical superca¬pacitors – scientific fundamentals and techno¬logical applications (The Kluwer Academic Plenum, NY, 1999) (https://www.springer.com/gp/book/9780306457364).