Czasopismo | OCHRONA PRZED KOROZJĄ | Rocznik 2022 - zeszyt 11

Electrochemical characterization of C45 carbon black-H3PMo12O40-polyvinylidene fluoride system

Charakterystyka elektrochemiczna układu sadza węglowa C45-H3PMo12O40-polifluorek winylidenu

10.15199/40.2022.11.1

Krystyna Giza

nr katalogowy: 140488
10.15199/40.2022.11.1

Streszczenie

The paper presents research of the C45 carbon black-phosphomolybdic acid-polyvinylidene fluoride (C45-MPA-PVDF) nanocomposite in 6M KOH with respect to the possibility of its use as an electrode material for energy storage. To evaluate electrochemical characteristics of electrodes, the cyclic voltammetry (CV) and chronopotentiometric (CP) techniques were used. It is shown that phosphomolybdic acid immobilized on conductive C45 carbon black surface is stable in strong alkaline solution. The influence of the modification of C45 carbon black with H3PMo12O40 on the capacity of a composite electrode was studied and discussed.

Abstract

W pracy przedstawiono badania nanokompozytu sadza węglowa C45-kwas fosforomolibdenowy-polifluorek winylidenu (C45-PMA- -PVDF) w 6M KOH pod kątem możliwości zastosowania go jako materiału elektrodowego do magazynowania energii. Do oceny właściwości elektrochemicznych badanych elektrod wykorzystano woltamperometrię cykliczną i galwanostatyczną technikę ładowania-rozładowania. Wykazano, że kwas fosfomolibdenowy unieruchomiony na powierzchni przewodzącej sadzy węglowej C45 jest stabilny w roztworze silnie alkalicznym. Przedstawiono i omówiono wpływ modyfikacji sadzy C45 za pomocą H3PMo12O40 na pojemność elektrody kompozytowej.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] E. Yosuda, M. Inagaki, K. Kaneko, M. Endo, A. Oya, Y. Tanabe. 2003. Carbon Alloys: Novel Concepts to Develop Carbon Science and Technology. Amsterdam: Elsevier Science.
[2] R. Akbarzadeh, D. Hossein. 2018. “Intensified Electrochemical Hydrogen Storage Capacity of Multi-Walled Carbon Nanotubes Supported with Ni Nanoparticles”. Journal of Solid State Electrochemistry 22: 395–405. DOI: 10.1007/s10008-017-3765-2.
[3] Y. Yürüm, A. Taralp, T. Nejat Veziroglu. 2009. “Storage of Hydrogen in Nano-structured Carbon Materials”. International Journal of Hydrogen Energy 34 (9): 3784–3798. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2009.03.001.
[4] B. Conway. 1999. Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentals and Technological Applications. New York: Kluwer Academic–Plenum Publishers. 5] E. Frackowiak, F. Béguin. 2001. “Carbon Materials for the Electrochemical Storage of Energy in Capacitors”. Carbon 39 (6): 937–950. DOI: 10.1016/ S0008-6223(00)00183-4.
[6] M.A.A.M. Abdah, N.H.N. Azman, S. Kulandaivalu, Y. Sulaiman. 2020. “Review of the Use of Transition-Metal-Oxide and Conducting Polymer-Based Fibres for High-Performance Supercapacitors”. Materials and Design 186: 108199. DOI: 10.1016/j.matdes.2019.108199.
[7] H. Lv, Q. Pan, Y. Song, X.-X. Liu, T. Liu. 2020. “A Review on Nano-/Microstructured Materials Constructed by Electrochemical Technologies for Supercapacitors”. Nano-Micro Letters 12 (1): 118–174. DOI: 10.1007/s40820-020- 00451-z.
[8] S. Balasubramaniam, A. Mohanty, S.K. Balasingam, S.J. Kim, A. Ramadoss. 2020. “Comprehensive Insight into the Mechanism, Material Selection and Performance Evaluation of Supercapatteries”. Nano-Micro Letters 12 (1): 85–131. DOI: 10.1007/s40820-020-0413-7.
[9] K.-N. Kang, A. Ramadoss, J.-W. Min, J.-Ch. Yoon, D. Lee, S.J. Kang, J.-H. Jang. 2020. “Wire-Shaped 3D-Hybrid Supercapacitors as Substitutes for Batteries”. Nano-Micro Letters 12 (1): 28–41. DOI: 10.1007/s40820- 019-0356-z.
[10] D.E. Katsoulis. 1998. “A Survey of Applications of Polyoxometalates”. Chemical Review 98 (1): 359–388. DOI: 10.1021/cr960398a.
[11] L. Adamczyk. 2017. “Development of Copper-Stabilized Conducting-Poly- mer/Polyoxometalate Hybrid Materials for Effective Electrochemical Charging”. Journal of Solid State Electrochemistry 21 (1): 211–222. DOI:10.1007/ s10008-016-3357-6.
[12] Q. Li, M. Horn, Y. Wang, J. MacLeod, N. Motta, J. Liu. 2019. “A Review of Supercapacitors Based on Graphene and Redox-Active Organic Materials”. Materi- als 12 (5): 703. DOI: 10.3390/ma12050703.
[13] K. Giza. 2019. “The Effect of C45 Carbon Black-Ag Nanocomposite on the Electrochemical Properties of the Hydride Electrode”. Ochrona przed Korozją 62 (3): 92–95. DOI: 10.15199/40.2019.3.6.
[14] K. Giza. 2019. “Communication – A New Catalytic Application of H3PMo12O40 in the Performance of Hydride Electrode for Ni-MH Battery”. Journal of the Electrochemical Society 166: A1–A3. DOI: 10.1149/2.0751914jes.
[15] N.I. Gumerova, A. Rompel. 2018. “Synthesis, Structures and Applications of Electron-Rich Polyoxometalates”. Nature Reviews Chemistry 2: 112. DOI: 10.1038/s41570-018-0112.
[16] D. Pletcher. 2009. A First Course in Electrode Processes. Cambridge: The Royal Society of Chemistry.
[17] M. Kourasi. 2015. Heteropolyacids and Non-Carbon Electrode Materials for Fuel Cell and Battery Applications. Thesis. University of Southampton.
[18] Z. Lin, H. Shao, K. Xu, P.-L. Taberna, P. Simon. 2020. “MXenes as High-Rate Electrodes for Energy Storage”. Trends in Chemistry 2 (7): 654–664. DOI: 10.1016/j.trechm.2020.04.010.
[19] N.N. Greenwood, A. Earnshaw. 1997. Chemistry of the Elements. Oxford: Butterworth-Heinemann.
[20] R.I. Maksimovskaya. 2013. “Molybdophosphate Heteropoly Blues: Electron-Transfer Reactions in Aqueous Solutions as Studied by NMR”. Polyhedron 65: 54–59. DOI: 10.1016/j.poly.2013.08.014.
[21] V. Gehrke, G.K. Maron, R. da Silva Rodrigues, J.H. Alano, C.M.P. de Pereira, M.O. Orlandi, N.L.V. Carreño. 2021. “Facile Preparation of a Novel Biomass-Derived H3PO4 and Mn(NO3)2 Activated Carbon from Citrus Bergamia Peels for High-Performance Supercapacitors”. Materials Today Communications 26: 101779. DOI: 10.1016/j.mtcomm.2020.101779.
[22] X.-L. Su, J.-R. Chen, G.-P. Zheng, J.-H. Yang, X.-X. Guan, P. Liu, X.-Ch. Zheng. 2018. “Three-Dimensional Porous Activated Carbon Derived from Loofah Sponge Biomass for Supercapacitor Applications”. Applied Surface Science 436: 327–336. DOI: 10.1016/j.apsusc.2017.11.249.
[23] L.S. Kuang. 2017. Synthesis of Polyoxometalate Nanoarchitectures for Environmental Applications. Thesis. Nanyang Technological University.
[24] D. Bajuk-Bogdanović, I. Holclajtner-Antunović, M. Todorović, U.B. Mioč, J. Zakrzewska. 2008. “A Study of 12-Tungstosilicic and 12-Molybdophosphoric Acids in Solution”. Journal of the Serbian Chemical Society 73 (2): 197–209. DOI: 10.2298/JSC0802197B.
[25] M.J. Da Silva, M.G. Teixeira. 2017. “An Unexpected Behavior of H3PMo12O40 Heteropolyacid Catalyst on the Biphasic Hydrolysis of Vegetable Oils”. RSC Advances 7 (14): 8192–8199. DOI: 10.1039/C6RA27287H.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


OCHRONA PRZED KOROZJĄ- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2022-11 , nr katalogowy 140488 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


OCHRONA PRZED KOROZJĄ- e-zeszyt (pdf) 2022-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	44.00 zł

Prenumerata

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

504.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

678.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	762.00 zł brutto 705.56 zł netto 56.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

762.00 zł

Zeszyt

2022-11

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma