Đăng nhập để tải tài liệu không giới hạn
Tham gia 8.000+ người dùng Thư Viện Luận Án
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU HỌ PRUSSIAN BLUE (MHCF, M = Fe, Ni, Co, Ce) ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG LÀM ĐIỆN CỰC CHO SIÊU TỤ ĐIỆN
Hoá vô cơ
Luận án tiến sĩ này tập trung vào nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng các vật liệu tương tự Prussian Blue (PBAs) làm điện cực cho siêu tụ điện, nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết về các giải pháp lưu trữ năng lượng hiệu quả cho các nguồn năng lượng xanh gián đoạn. Nghiên cứu đóng góp vào việc làm chủ công nghệ chuyển đổi và tích trữ năng lượng điện hóa tại Việt Nam.
Mục tiêu chính của luận án là phân tích sâu về thành phần, cấu trúc, tính chất đặc trưng và phương pháp điều chế PBAs; tổng hợp các hệ vật liệu dựa trên hexacyanoferrate (MHCF, với M = Fe, Ni, Co, Ce) và khảo sát tính chất vật liệu cũng như điện hóa của chúng. Từ đó, thiết kế và tối ưu hóa các siêu tụ điện phù hợp cho việc chuyển hóa và tích trữ năng lượng, đồng thời nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của thiết bị.
Các kết quả nổi bật bao gồm việc tổng hợp thành công và đặc trưng hóa một số hệ vật liệu MHCF. Vật liệu CeHCF được điều chế ở nhiệt độ phòng, có cấu trúc lục giác và thể hiện đặc tính giả tụ dạng xen kẽ với điện dung riêng đạt 96,0 F/g. FeHCF được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa, cho thấy hiệu suất lưu trữ ion K+ tốt hơn khi không sử dụng chất ổn định hóa, và siêu tụ điện lắp ráp từ FeHCF đạt điện dung riêng 1,5 mF/cm² cùng mật độ công suất 3145 µW/cm².
Nghiên cứu cũng tổng hợp thành công NixCoyHCF với hình thái dạng lập phương và cấu trúc tinh thể đồng nhất. Trong đó, Ni₁Co2HCF thể hiện điện dung riêng cao nhất là 1068 F/g, và siêu tụ điện lai dung môi nước sử dụng vật liệu này đạt mật độ năng lượng 74,4 µWh/cm² và duy trì 87,7% công suất ban đầu sau 2000 chu kỳ. Đặc biệt, việc kết hợp ion Na⁺ vào thành phần của Ni3Co1HCF đã cải thiện đáng kể hiệu suất điện hóa, với giá trị Cs là 303,15 F/g, nhờ tăng cường hoạt động điện hóa và cải thiện khuếch tán ion. Siêu tụ điện dựa trên Na-Ni3Co1HCF đạt mật độ năng lượng 166,15 µWh/cm² và duy trì 83,7% điện dung sau 2000 chu kỳ.
Luận án kết luận rằng Ni₁Co2HCF với dung dịch điện li KOH 2M và Na-Ni3Co1HCF với dung dịch điện li Na2SO4 1M mang lại hiệu quả điện hóa tốt nhất khi được ứng dụng làm điện cực cho siêu tụ điện.
Tải không giới hạn tất cả tài liệu, không cần chờ. Chỉ từ 199.000đ/tháng.
Xem gói hội viên