NiO içerikli süperkapasitör elektrotların hidrotermal yöntemle oluşturulması

Metal oksit malzemeler son yıllarda süper kapasitör elektrot aktif malzemesi olarak kullanılmaktadır. Metal oksit malzemeler arasında en yüksek elektrokimyasal performans gösterenler, RuO2 ve sonra da NiO dir. Bununla birlikte, RuO2 çok pahalı bir malzemedir. NiO yaygın olarak kataliz, gaz sensörü, yarı iletken ve enerji depolama alanlarında kullanılmaktadır. Bu çalışmada, öncelikle hidrotermal işlem ile nikel oksit/hidroksit nanotozlar farklı morfolojide üretilmiştir. Ayrıca, üç boyutlu (3D) nanoyapılı NiO/Ni foam yapısı da sentezlenmiştir. Kristal yapı ve sentezlenen malzemelerin kristal boyutları XRD ile belirlenmiştir. 300 °C' de ısıl işlemden sonra, yüzey alanında büyük bir artış gözlenmiştir. Elektrokimyasal performans çevrimsel voltametri, uzun süreli dolmaboşalma testleri ve ayrıca empedans spektroskopisi çalışmalarıyla incelenmiştir. Nanoyapılı NiO toz ve 3D NiO/Ni foam süperkapasitör elektrotların spesifik kapasitansları, sırasıyla 357 F/g ve 430 F/g olarak hesaplanmıştır. Nanoyapıları içeren 3D NiO/Ni foam elektrot, herhangi bir bağlayıcıya veya iletkenlik artırıcıya gerek duymadan üretildiğinden dolayı teknolojik olarak çok büyük öneme sahiptir. Ayrıca farklı oranlarda Mn katkılama yapılarak elektrotların elektrokimyasal performanslarındaki değişim de araştırılmıştır.