Esnek enerji depolama cihazları için alkali ve nötr elektrolitlerde manganez bazlı elektrotlar

Esnek elektrotlar, e-tekstil için araştırılmıştır. Ekranlar esnek olarak üretilmiş ve ticari olarak mevcuttur. Ancak, esnek enerji depolama ve dönüştüme cihazları henüz üretilmemiş ve ticarileştirilmemiştir. Bu çalışmanın motivasyonu, enerji depolama ve dönüştürme cihazları için esnek elektrotlar üretmektir. Araştırma, derin ötektik çözeltiler (DESs) kullanarak grafit substratlara manganezin elektrokaplamasına odaklanmaktadır. Çalışma, yüksek elektrokimyasal stabiliteye, geniş aktif yüzey kaplamasına ve geliştirilmiş alan kapasitansına sahip elektrotlar elde etmek için elektrot koşullarını (büyüme ve döngüleme) optimize etmeyi amaçlamaktadır. Deneysel yaklaşım, MnCl2 içeren Ethaline çözeltilerinden çeşitli potansiyeller (-1.5 V, -2.0 V ve -2.5 V) uygulanarak 500 saniye boyunca elektrotların hazırlanmasını içermektedir. Daha sonra elektrotlar, X-ışını kırınımı (XRD), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) gibi teknikler kullanılarak karakterize edildi. Elektrokimyasal özellikler, 1 M KOH ve 1 M Na2SO4 elektrolitlerindeki döngüsel voltametri ile yakıt hücresi ve süperkapasitör uygulamaları için değerlendirildi. Elde edilen kaplamalar alkali çözeltide hidrojen oluşturmak için uygun değildi. Bulgular, daha düşük kaplama potansiyellerinin (daha negatif voltaj) daha yoğun bir manganez katmanına yol açtığını ve daha yüksek potansiyellerin (daha az negatif potansiyel) daha ince bir film oluşturabileceğini ortaya koymaktadır. Daha ince filmler daha yüksek spesifik kapasiteye ve elektrokimyasal performansa sebep oldu çünkü kaplamadaki iyonlar daha yüksek akışa sahip olabilirler. Çalışma, manganez kaplı grafit elektrotların alkali ve nötr ortamlarda esnek süperkapasitör uygulamaları için potansiyelini göstererek, pahalı malzemelere alternatif vaat eden enerji depolama cihazları alanına katkıda bulunmaktadır.