نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• شکوفه سیفی علمی ¹
• لیلا محمدی ¹
• مریم مالمیر ¹
• شکوفه ورشوی ²

¹ گروه فیزیک، دانشگاه لرستان

² دانشگاه صنعتی سیدنی

چکیده

در این مطالعه ظرفیت تخلیۀ الکتروشیمیایی هیدروژن درالکترودهای کبالت(آهن)/نانولوله‌های کربنی چند دیواره مورد بررسی و بحث قرار گرفت. آهن (کبالت) به صورت الکتروشیمیایی روی فوم مس انباشت شد، سپس نانولوله های کربنی از طریق روش قطره‌ای به الکترود اضافه شدند تا نانوالکترودها ساخته شوند و به عنوان مواد آند فعال برای ذخیره‌سازی برگشت‌پذیر یون هیدروژن مورد استفاده قرار بگیرند. پیش از این، نانولوله‌های کربنی با اسید شست‌وشو داده شدند تا جایگاه‌های فعال جذب هیدروژن بر روی سطح آن‌ها ایجاد شود و منجر به جذب بهتر هیدروژن شود. پس از مشخصه‌یابی نمونه‌ها، ظرفیت تخلیۀ نانو‌الکترودها مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که نانوالکترود کبالت/نانولوله کربنی ظرفیت تخلیۀ بیشتری حدود ۱۳۲۰ میلی‌آمپر‌ساعت بر گرم را از خود نشان می‌دهد و نمونۀ آهن/نانولولۀ کربنی چند دیواره، ظرفیت تخلیۀ ۱۲۱۰ میلی‌آمپر‌ساعت بر گرم در جریان ثابت یک میلی آمپر را از خود نشان می‌دهد. از آنجایی که کبالت دارای مقاومت الکتریکی کمتر و پایداری بیشتری نسبت به آهن است، نانوالکترودهای بر پایۀ کبالت می توانند فعالیت کاهشی بیشتر و در نتیجه ظرفیت تخلیۀ بیشتری نسبت به نانوالکترودهای بر پایۀ آهن از خود نشان دهند.

کلیدواژه‌ها

• ظرفیت ذخیره‌سازی الکتروشیمیایی هیدروژن
• نانولوله کربنی چند دیواره
• نانوکامپوزیت کبالت
• نانو کامپوزیت آهن

موضوعات

• مواد نانو

عنوان مقاله [English]

Co(Fe)/MWCNT nanoelectrode for hydrogen storage applications

نویسندگان [English]

• Shokufeh Seifi Elmi ¹
• Leila Mohammadi ¹
• Maryam Malmir ¹
• Shokufeh Varshoy ²

¹ Department of Physics, Lorestan University, Khorramabad 68151-44316, Iran

² University of Technology Sydney

چکیده [English]

The electrochemical hydrogen discharge capacity of cobalt (iron)/multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) has been investigated and discussed in this study. Iron (cobalt) was electrochemically deposited on copper foam, and MWCNTs were added to the electrode via a dropwise method to create nanoelectrodes that serve as active anode materials for reversible hydrogen ion storage. The MWCNTs had previously been washed with acid to create active sites for hydrogen adsorption. After characterization, the discharge capacity of the nanoelectrodes was examined, revealing that the cobalt/MWCNT nanoelectrode exhibited a greater discharge capacity of 1320 mAh/gr compared to the iron/MWCNT nanoelectrode, which had a discharge capacity of 1210 mAh/gr at a constant current of 1 mA. Due to cobalt's lower electrical resistivity and greater stability compared to iron, cobalt-based nanoelectrodes demonstrate superior reduction activity and discharge capacity over their iron-based counterparts. Therefore, these nanoelectrodes are promising materials for hydrogen storage applications.

کلیدواژه‌ها [English]

• Electrochemical hydrogen storage capacity
• MWCNT
• Cobalt nanoelectrode
• Iron nanoelectrode