hrvatski

Priprava, svojstva i primjena metal/ionski polimer kompozitnih materijala

U ovom radu priređene su i elektrokemijski ispitane elektrode od kompozitnih materijala koji imaju potencijalnu primjenu u elektrokemijskim kondenzatorima velikih kapaciteta. Sastavne komponente kompozitnog materijala činili su rutenijev oksid i polianilin kao aktivni elektrodni materijali, te Nafion® ; ; kao kationsko-izmjenjivačka membrana. Elektrode su priređene nakapavanjem suspenzije različitih masenih omjera Nafiona® ; ; i rutenijevog oksida u izopropil alkoholu na elektrodu od staklastog ugljika. Sinteza polianilina različitih debljina na tako priređene elektrode provodila se metodom cikličke voltametrije različit broj ciklusa promjene potencijala. Elektrokemijska svojstva priređenih kompozitnih elektroda ispitivana su metodama cikličke voltametrije i elektrokemijske impedancijske spektroskopije. Rezultati su analizirani sa stajališta dobivenih specifičnih kapaciteta te mehanizma elektrokemijskog procesa nabijanja i izbijanja priređenih elektroda. Rezultati pokazuju da elektrokemijska svojstva ovih kompozitnih elektroda ovise u velikoj mjeri o količinskim omjerima pojedinih komponenti. Specifični kapaciteti rastu kako raste količina rutenijevog oksida u odnosu na Nafion® ; ; što se objašnjava boljim međusobnim kontaktom između čestica rutenijevog oksida. Nađeno je da su kod malih količina rutenijevog oksida u odnosu na Nafion® ; ; , elektrokemijskoj reakciji podložni samo površinski slojevi čestica rutenijevog oksida, dok se kod većih količina javlja još jedan, difuzijski kontrolirani proces, koji je posljedica elektrokemijske reakcije dubljih slojeva. Kod najvećeg omjera rutenijev oksid/Nafion® ; ; postižu se kapaciteti između 500-600 F g-1 što je neznatno niže od maksimalno dobivene literaturne vrijednosti od 720 F g-1. Sinteza polianilina na tako priređenim elektrodama povećava ukupni specifični kapacitet kompozitnih elektroda što je posljedica doprinosa naboja oksidacije i redukcije polianilina ukupnom naboju, ali i boljem međusobnom povezivanju čestica rutenijevog oksida. Kod većih količina sintetiziranog polianilina specifični naboj počinje opadati zbog blokiranja aktivne površine rutenijevog oksida.

Rutenijev oksid ; polianilin ; Nafion ; specifični kapacitet

nije evidentirano