Сольвотермічне / гідротермальне виробництво вуглецевих нанотрубок для зберігання водню: порівняльне дослідження
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.21.4.700-706Ключові слова:
сольвотермічний / гідротермальний методи, вуглецеві нанотрубки, зберігання водню, перезарядні батареї, електрохімічний методАнотація
Наведено результати дослідження щодо виготовлення багатостінних вуглецевих нанотрубок (MWNTs) за допомогою сольвотермічної та гідротермальної процедур, а також електрохімічна поведінка таких наноструктурованих електродних матеріалів для зберігання водню. Фізичні та морфологічні властивості підготовлених вуглецевих нанотрубок вивчали за допомогою рентгенівської дифракції (XRD), скануючої та трансмісійної електронної мікроскопії (SEM та TEM). Крім того, електрохімічні властивості MWCNT виявляли за допомогою гальваностатичного розряду та вимірювання циклічної вольтамперометрії. Результати показали, що обидва типи MWNT демонстрували високу електрохімічну ємність та стабільну циклічність. Цікаво, що MWNT, синтезовані методом гідротермальної процедури, демонструють надзвичайну ємність розряду 423 мАг/г, що стосується накопичення водню ∼ 1,5мас.%, А MWNT, синтезовані сольвотермальною процедурою, показують розрядну ємність 394,8mAh/g, яка відповідає ∼ 1,4 мас.% і досягнута відтворюваним при 25°C приблизно для 100 мг MWCNT. Цей результат свідчить про те, що MWNT роблять електрохімічні матеріали чудовими щодо зберігання водню для паливних елементів PEM та акумуляторних батарей.
Посилання
H. Yu, Q. Zhang, J.B. Joo, N. Li, G.D. Moon, S. Tao, L. Wang and Y. Yin, J Mater Chem A 1(39), 12198 (2013). https://doi.org/10.1039/C3TA12722B.
X.-Q. Zhang, Q. Sun, W. Dong, D. Li, A.-H. Lu, J.-Q. Mu and W.-C. Li, J Mater Chem A. 1(33), 9449 (2013). https://doi.org/10.1039/C3TA10660H.
Y.S. Yun, S.Y. Cho, J. Shim, B.H. Kim, S.-J. Chang, S.J. Baek, Y.S. Huh, Y. Tak, Y.W. Park, S. Park and
H.-J. Jin, Adv Mat. 25(14), 1993 (2013). https://doi.org/10.1002/adma.201204692.
Q. Cai, Z.-H. Huang, F. Kang and J.-B. Yang, Carbon 42(4), 775 (2004). https://doi.org/10.1016/j.carbon.2004.01.042.
T.-C. Chen, Adv Funct Mater. 23(40), 5066 (2013). https://doi.org/10.1002/adfm.201300614.
H. Kajiura, A. Nandyala and A. Bezryadin, Carbon 43(6), 1317 (2005). https://arxiv.org/abs/cond-mat/0505378v1.
G. Krishnamurthy and S. Agarwal, Bull. Korean Chem. Soc. 34(10), 3046 (2013). https://doi.org/10.5012/bkcs.2013.34.10.3046.
M. Yoshimura and K. Byrappa, Journal of material Science 43(7), 2085 (2008). https://doi.org/10.1007/s10853-007-1853-x.
T. Adschiri, K. Kanazawa and K. Arai, J. Am. Ceram. Soc. 75(9), 2615 (1992). https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1992.tb05625.x.
M. Bremholm, J. Becker-Christensen and B.B. Iversen. Adv. Mater. 21(35), 3572 (2009). https://doi.org/10.1002/adma.200803431.
C. Nützenadel, A. Züttel and D. Chartouni, Electrochem Solid-State Lett. 2(1), 30 (1999). https://doi.org/10.1149/1.1390724.
S.M. Lee, K.H. An, Y.H. Lee, G. Scifert and T-Frauenheim, J. Am. Chem. Soc. 123(21), 5059 (2001). https://doi.org/10.1021/ja003751+.
X. Qin, X.P. Gao and H.T. Yuan, Electrochem Solid-State Lett. 3(12), 532 (2000). https://doi.org/10.1149/1.1391200.
M.M. Shaijumon, S. Ramaprabhu, Chem. Phy. Lett. 374 (5–6) 513 (2003). https://doi.org/10.1016/S0009-2614(03)00741-3.
T.C. Dinadayalane, A. Kaczmarek, J. Łukaszewicz and J. Leszczynski, J Phys Chem C. 111(20), 7376 (2007).
Y. Mi, Y. Liu, D. Yuan, J. Zhang and Y. Xiao, Journal of Materials science 40(14), 3635 (2005).
Y. Liu, C. Pan and J. Wang, J. Mater. Sci 39(3) 1091 (2004). https://doi.org/10.1021/jp066469j.
X. Zhao, Y. Ando, L.C. Qin, H. Kataura, Y. Maniwa and R. Saito, Physica B, 323(1-4), 265 (2002).
K. Kannan, M.H. Sliem, A.M. Abdullah, K.K. Sadasivuni, B. Kumar, Catalysts 10, 549 (2020) (https://doi.org/10.3390/catal10050549).
K. Kannan, K.K. Sadasivuni, A.M. Abdullah, B. Kumar, Catalysts 10, 495 (2020) (https://doi.org/10.3390/catal10050495).
Karthik Kannan, D. Radhika, A.S. Nesaraj, Mohammed Wasee Ahmed & R. Namitha, Materials Research Innovations, 24(7), 414 (2020) (https://doi.org/10.1080/14328917.2019.1706032).
K. Pradeeswari, A. Venkatesan, P. Pandi, K. Guru Prasad, K. Karthik, T. Maiyalagan, R. Mohan Kumar, Ionics 26, 905 (2020) (https://doi.org/10.1007/s11581-019-03259-z).
Karthik Kannan, D. Radhika, A.S. Nesaraj, Kishor Kumar Sadasivuni, L. Sivarama Krishna, Inorganic Chemistry Communications 122, 108307 (2020). https://doi.org/10.1016/j.inoche.2020.108307.
M. Ibrahim, K. Kannan, H. Parangusan, S. Eldeib, O. Shehata, M. Ismail, R. Zarandah, K.K. Sadasivuni, Coatings 10, 783 (2020) (https://doi.org/10.3390/coatings10080783).
K. Pradeeswari, A. Venkatesan, P. Pandi, K. Karthik, K.V. Hari, Krishna, R. Mohan Kumar, Mater. Res. Express 6(10), 5525 (2019). https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab3cae.
J. Theerthagiri, G. Durai, T. Tatarchuk, M. Sumathi, P. Kuppusami, Jiaqian Qin, Myong Yong Choi, Ionics 26(4), 2051 (2020) (https://doi.org/10.1007/s11581-019-03330-9).
T. Rajesh Kumar, P. Prabukanthan, G. Harichandran, J. Theerthagiri, T. Tatarchuk, T Maiyalagan, Gilberto Maia, M. Bououdina, Journal of Solid State Electrochemistry 22(4),1197 (2018) (https://doi.org/10.1007/s10008-017-3865-z).
T. Rajesh Kumar, P. Prabukanthan, G. Harichandran, J. Theerthagiri, A. Meera Moydeen, G. Durai,
P. Kuppusami, T. Tatarchuk, Journal of Materials Science: Materials in Electronics 29(7), 5638 (2018). https://doi.org/10.1007/s10854-018-8533-2.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
