Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Nanostructured Materials for Supercapacitors and Energy Storage Devices /
المؤلف
Ghanem, Ramage Magdi Mohamed.
هيئة الاعداد
باحث / راماج مجدي محمد غانم
مشرف / عمرو عوض ابراهيم
مشرف / دعاء أحمد علي كوسبا
مناقش / محمد رمزي مصطفى
مناقش / محمد رشاد الشربيني
الموضوع
Energy Storage Devices.
تاريخ النشر
2023.
عدد الصفحات
212 p. :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
ماجستير
التخصص
الكيمياء
تاريخ الإجازة
1/1/2023
مكان الإجازة
جامعة المنصورة - كلية العلوم - قسم كيمياء
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 212

from 212

Abstract

”أصبحت الكهرباء أكثر أهمية كمصدر الطاقة الأساسي لحياتنا الاجتماعية مع تطور التحضر ومجتمع المعلومات المتصل بالشبكات. وبسبب ارتفاع الطلب، واجه نظام الطاقة الكهربائية ثلاث قضايا سلبية⸵ بما في ذلك موثوقية إمدادات الكهرباء (أمن الطاقة)، انخفاض أسعار الكهرباء والنمو الاقتصادي، والانسجام البيئي (حماية البيئة). لذلك، من الضروري البحث عن مصادر طاقة بديلة نظيفة، فعالة ومتجددة لأن غالبية إنتاج الطاقة يتم من موارد غير متجددة مثل الوقود الأحفوري. يتجه العالم الي التكنولوجيا المتقدمة الموفرة للطاقة وطرق إنتاج الطاقة من مصادر متجددة. ولقد أثبتت العديد من الأشكال المختلفة لمصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية، الطاقة المائية وطاقة الرياح، فائدتها في تلبية احتياجاتنا من الطاقة. تمت دراسة العديد من بدائل الطاقة مثل الخلايا الشمسية، خلايا الوقود، البطاريات، انتاج الهيدروجين والمكثفات الفائقة.المشروع الأول: بناء كبريتيدات ثنائية المعدن يمكن التحكم في سماكتها / أكسيد الجرافين المخفض كقطب كهربائي موجب خالٍ من المواد الرابطة للمكثفات الفائقة الهجينة.
قامت هذه الدراسة على إنشاء جهاز مكثف فائق جديد ذو كفاءة عالية يعتمد على كبريتيد النحاس والنيكل ثلاثي الابعاد /أكسيد الجرافين المختزل(rGO) الخالي من المادة الرابطة المحمل على رغوة النيكل واعتباره كقطب موجب في المكثف الفائق الهجين. قد يعطي الهيكل العظمي لرغوة النيكل مسامية أعلى ومساحة سطح أكبر مقارنة بصفائح الجرافين التقليدية، وبالتالي يمنع تجميع صفائح الجرافين النانوية. تم استخدام طريقة الترسيب الكهربي البسيطة لإعداد بنية الورقة النانوية لـ كبريتيد النيكل، كبريتيد النحاس، كبريتيد النيكل النحاس، كبريتيد النيكل والنحاس/ أكسيد الجرافين المختزل. تم تحضير أكسيد الجرافين بطريقة هامر المعدلة، اما كبريتيد النيكل والنحاس/ أكسيد الجرافين المختزل تم تحضيره بواسطة قياس الجهد الدوري (CV) بعدد مختلف من الدورات (٥-٢٠) للترسيب الكهروكيميائي للتحكم في سمك المواد المترسبة. تم تأكيد نمو المواد على سطح رغوة النيكل من خلال عملية التفريغ الكهربائي باستخدام خصائص مختلفة. تميزت الأقطاب الكهربائية المودعة كهربائيًا بقياسات SEM وEDX ورسم الخرائط الأولية وقياسات FT-IR وXRD وXPS.المشروع الثاني: مقارنة مادة البولي انيلين/كبريتيد النيكل والنحاس/الجارفين المختزل المحملة كهربائيًا على شكل الساندويتش وطبقة تلو الأخرى كمكثف فائق هجين خالٍ من المواد الرابطة.
ذكرت هذه الدراسة تطوير القطب الكهربائي NiCuS/rGO مع البلمرة الكهربية للبولي انيلين (PANI (للحصول على أداء كهروكيميائي عالي بطريقتين مختلفتين. الطريقة الأولى هي تكوين طبقتين من NiCuS/rGO والبولي انيلين، على التوالي. الطريقة الثانية هي البلمرة الكهربية في الموقع للبولي انيلين أثناء الترسيب الكهربي للجرافين وNiCuS. لا يمكن الاستفادة للشكل الأول من جميع مزايا للبولي انيلين والجرافين من خلال التوصيلية العالية والاستقرار الدوري بينما يمكن للشكل الثاني أن يستفيد من جميع مزايا PANI وGO من خلال تحسين السعة المحددة والتوصيل والاستقرار لـ NiCuS/rGO. إحدى مزايا طبقة أكسيد الجرافين هي حماية البولي انيلين وNiCuS من التآكل المنحل بالكهرباء في PANI@NCS/rGO-S. على الرغم من أن هذا لم يحدث في PANI@NCS/rGO-L، إلا أن البولي انيلين كان كطبقة خارجية غطت NiCuS والجرافين مما أدى إلى انخفاض نشاطهما. أخيرًا، أنشأنا مكثفًا فائقًا هجينًا غير متماثل (ASC). باستخدام PANI@NCS/rGO-S/NF المثالي باعتباره القطب الموجب والكربون المنشط /رغوة النيكل باعتباره القطب السالب. تميزت الأقطاب الكهربائية المودعة كهربائيًا بقياسات SEM وEDX ورسم الخرائط الأولية وقياسات FT-IR وXRD وXPS.”