نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مریم مالمیر ¹
• آزاده برجسته ¹
• شکوفه ورشوی ²

¹ دانشگاه لرستان

² University of Technology Sydney

چکیده

در این مطالعه اثر تابش پلاسمای سرد تشکیل شده از گاز هلیم بر نانوالکترود کبالت/ نانولوله‌ی کربنی چند جداره جهت ذخیره‌سازی برگشت‌پذیر یون هیدروژن بررسی شده است. برای انجام عملیات پلاسما، سوسپانسیون‌های مواد در زمان‌های مختلف مانند 30، 60 و 100 ثانیه تحت تابش پلاسما قرار گرفتند و سپس هر نمونه به صورت جداگانه روی فوم مس به روش الکتروشیمیایی انباشت شد و به‌ عنوان ماده آند فعال مورد استفاده قرار گرفت. پس از مشخصه‌یابی، ظرفیت واجذب نانوالکترود‌ها مورد بررسی قرار گرفت و نشان داد که پلاسمای سرد حتی درکوتاه‌ترین زمان مورد تابش پلاسما (30 ثانیه) به دلیل ایجاد گروه‌های عاملی اکسیژن و نیتروژن فعال بر روی دیواره‌های نانولوله‌های کربنی، ظرفیت ذخیره‌سازی هیدروژن نانوالکترودها را افزایش می‌دهد. این مطالعه همچنین نشان داد که زمان بهینه برای تابش پلاسما در 60 ثانیه با بیشترین مقدار ظرفیت واجذب9700 میلی آمپر ساعت در جریان ثابت یک میلی آمپر است. در نتیجه، تیمار پلاسمایی نانوالکترودها کاربردهای امیدوارکننده‌ای در صنعت ذخیره سازی هیدروژن و باتری می‌تواند ارائه دهد.

کلیدواژه‌ها

• پلاسمای سرد
• ظرفیت ذخیره الکتروشیمیایی هیدروژن
• نانوالکترود کبالت/ نانولوله کربنی چند دیواره

موضوعات

• مواد نانو

عنوان مقاله [English]

Investigation of the Effect of Cold Atmospheric Pressure He Plasma on the Electrochemical Hydrogen Storage Performance of Co/MWCNT Nanoelectrodes

نویسندگان [English]

• mariam malmir ¹
• Azadeh Barjasteh ¹
• shokufeh varshoy ²

¹ lorestan university

² University of Technology Sydney

چکیده [English]

The effect of cold atmospheric He plasma on multi-walled carbon nanotube (MWCNT) / cobalt nanoelectrodes has been investigated for reversible hydrogen ion storage. To perform plasma treatment, the material suspensions were subjected to plasma treatment for different durations, such as 30, 60, and 100 seconds, and then deposited on Cu foam to be used as active anode material. After characterization, the discharge capacity of the nanoelectrodes was examined, revealing that cold plasma treatment, even at the shortest duration (30 seconds), increases the hydrogen storage capacity of the nanoelectrodes due to the formation of reactive oxygen and nitrogen functional groups on the walls of the MWCNTs. This study also indicated that there is an optimal plasma treatment time of 60 seconds, resulting in the highest discharge capacity of 9700 mAh/gr at a constant current of 1 mA. Consequently, He plasma treatment of the nanoelectrodes offers promising applications in hydrogen storage and the battery industry.

کلیدواژه‌ها [English]

• Cold Plasma
• Electrochemical Hydrogen Storage Capacity
• MWCNT / Cobalt nanoelectrode