Molibden Oksit-Oktadesilamin/Pluronic®F127 Kompozit Elektrotların Kapasitif Özelliklerinin İncelenmesi

Geçiş metal oksitleri (GMO), katalitik aktiviteleri ve yarı iletkenlik özellikleri ile ilgi görmektedirler. Süperkapasitör elektrotlar için de spesifik kapasitansı ve enerji yoğunluğunu artırmak amacıyla GMO’lar alternatif malzemeler olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, molibden trioksit-oktadesilamin (MoO3-ODA) ve molibden trioksit- EOnPOmEOn- tipi blok-kopolimer kompozitlerinin ITO cam altlık üzerine döndürerek kaplama (Spin Coating, SC) yöntemiyle ince filmleri hazırlanmıştır. Hazırlanan bu ince filmlerle MoO3-ODA/ITO ve MoO3-Pluronic®F127/ITO elektrotlar üretilmiş ve bu elektrotların elektrokimyasal özellikleri araştırılmıştır. Elde edilen bulgular ODA ve Pluronic®F127 (EO106PO70EO106)’nin varlığında elektriksel iletkenliğin arttığını, ayrıca Pluronic®F127 ile hazırlanan molibden trioksit kompozit yapıların daha iyi elektrokimyasal enerji depolama kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir. Elektrokimyasal çalışmalarımız ve elde edilen bu sonuçlar, Pluronic®F127 katkılı MoO3 kompozit yapılarının yeni nesil yüksek performanslı süperkapasitörlerin üretilmesinde umut verici bir yaklaşım olduğunu göstermektedir. 

Investigation of the Capacitive Properties of Molybdenum Oxide-Octadecylamine / Pluronic®F127 Composite Electrodes

Transition metal oxides (TMOs) are of great interest for their catalytic stability and semi-conductive properties. For supercapacitor electrodes, TMOs are used to alternative materials due to the enhancement of energy density and specific capacitance. In this study, molybdenum trioxide- octadecylamine (MoO3-ODA) and molybdenum trioxide- EOnPOmEOn-type block-copolymer composite thin films on ITO were prepared by Spin Coating method.  MoO3-ODA/ITO and MoO3-Pluronic®F127/ITO electrodes were fabricated with above mentioned thin films and their electrochemical properties were investigated. Our results demonstrated that electrical conductivity increased in the presence of ODA and Pluronic®F127 (EO106PO70EO106). Furthermore, molybdenum trioxide composite structure prepared with Pluronic®F127 shown better electrochemical energy storage capacity. Our electrochemical studies and results show that MoO3 composite structures with Pluronic®F127 can be a promising approach to fabricate new generation high-performance supercapacitors. 

___

  • Boota M, Pasini M, Galeotti F, Porzio W, Zhao MQ, Halim J, Gogotsi Y, 2017. Interaction of Polar and Nonpolar Polyfluorenes with Layers of Two-Dimensional Titanium Carbide (MXene): Intercalation and Pseudocapacitance Chemistry of Materials 29:2731-2738.
  • Boxall DL, Osteryoung RA, 2004. Switching potentials and conductivity of polypyrrole films prepared in the ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate Journal of the Electrochemical Society 151:E41-E45.
  • Dağcı K, Alanyalıoğlu M, 2016. Preparation of Free-Standing and Flexible Graphene/Ag Nanoparticles/Poly(pyronin Y) Hybrid Paper Electrode for Amperometric Determination of Nitrite ACS Applied Materials & Interfaces 8:2713-2722.
  • Dominguez A, Dutt A, de Melo O, Huerta L, Santana G, 2018. Molybdenum oxide 2-D flakes: role of thickness and annealing treatment on the optoelectronic properties of the material Journal of Materials Science 53:6147-6156.
  • Elezović NR, Babić BM, Radmilović VR, Gojković SL, Krstajić NV, Vračar LM, 2008. Pt/C doped by MoOx as the electrocatalyst for oxygen reduction and methanol oxidation Journal of Power Sources 175:250-255.
  • Elgrishi N, Rountree KJ, McCarthy BD, Rountree ES, Eisenhart TT, Dempsey JL, 2018. A Practical Beginner's Guide to Cyclic Voltammetry Journal of Chemical Education 95:197-206.
  • Glushenkov AM, Hulicova-Jurcakova D, Llewellyn D, Lu GQ, Chen Y, 2010. Structure and Capacitive Properties of Porous Nanocrystalline VN Prepared by Temperature-Programmed Ammonia Reduction of V2O5 Chemistry of Materials 22:914-921.
  • Gur B, Isik M, Kiransan KD, Alanyalioglu M, Beydemir S, Meral K, 2016. High enzymatic activity preservation of malate dehydrogenase immobilized in a Langmuir-Blodgett film and its electrochemical biosensor application for malic acid detection Rsc Advances 6:79792-79797.
  • Jayalakshmi M, Balasubramanian K, 2008. Simple Capacitors to Supercapacitors - An Overview International Journal of Electrochemical Science 3:1196-1217.
  • Kwon SH, Kim B-S, Kim S-G, Lee B-J, Kim M-S, Jung JC, 2016. Preparation of Nano-Porous Activated Carbon Aerogel Using a Single-Step Activation Method for Use as High-Power EDLC Electrode in Organic Electrolyte Journal of Nanoscience and Nanotechnology 16:4598-4604.
  • Ma XM ve ark., 2015. Electrochemical preparation of poly(2,3-dihydrothieno 3,4-b 1,4 dioxin-2-yl)methanol)/carbon fiber core/shell structure composite and its high capacitance performance Journal of Electroanalytical Chemistry 743:53-59.
  • Murugan AV, Viswanath AK, Gopinath CS, Vijayamohanan K, 2006. Highly efficient organic-inorganic poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-molybdenum trioxide nanocomposite electrodes for electrochemical supercapacitor Journal of Applied Physics 100.
  • Perananthan S, Bonso JS, Ferraris JP, 2016. Supercapacitors utilizing electrodes derived from polyacrylonitrile fibers incorporating tetramethylammonium oxalate as a porogen Carbon 106:20-27. Qi B, Ni X, Li D, Zheng H, 2008. A Facile Non-hydrothermal Fabrication of Uniform α-MoO3 Nanowires in High Yield vol 37.
  • Reddy RN, Reddy RG, 2002. MnO2 as electrode material for electrochemical capacitors vol 2002. Electrochemical Capacitor and Hybrid Power Sources, vol 7.
  • Rudge A, Davey J, Raistrick I, Gottesfeld S, Ferraris JP, 1994. Conducting polymers as active materials in electrochemical capacitors Journal of Power Sources 47:89-107.
  • Shakir I, Shahid M, Nadeem M, Kang DJ, 2012. Tin oxide coating on molybdenum oxide nanowires for high performance supercapacitor devices Electrochimica Acta 72:134-137.
  • Subbarayudu S, Madhavi V, Uthanna S, 2013. Growth of MoO3 Films by RF Magnetron Sputtering: Studies on the Structural, Optical, and Electrochromic Properties ISRN Condensed Matter Physics 2013:1-9.
  • Sugimoto W, Ohnuma T, Murakami Y, Takasu Y, 2001. Molybdenum oxide/carbon composite electrodes as electrochemical supercapacitors Electrochemical and Solid State Letters 4:A145-A147.
  • Thangappan R, Arivanandhan M, Kalaiselvam S, Jayavel R, Hayakawa Y, 2018. Molybdenum Oxide/Graphene Nanocomposite Electrodes with Enhanced Capacitive Performance for Supercapacitor Applications Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials 28:50-62.
  • Vanhardeveld RM, Gunter PLJ, Vanijzendoorn LJ, Wieldraaijer W, Kuipers EW, Niemantsverdriet JW, 1995. Deposition Of Inorganic Salts From Solution On Flat Substrates By Spin-Coating - Theory, Quantification And Application To Model Catalysts, Applied Surface Science 84:339-346.
  • Zhang HQ, Wang Y, Fachini ER, Cabrera CR, 1999. Electrochemically codeposited platinum molybdenum oxide electrode for catalytic oxidation of methanol in acid solution Electrochemical and Solid State Letters 2:437-439.
  • Zhi M, Xiang C, Li J, Li M, Wu N, 2013. Nanostructured carbon–metal oxide composite electrodes for supercapacitors: a review Nanoscale 5:72-88.
Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi-Cover
  • ISSN: 2146-0574
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2011
  • Yayıncı: -
Sayıdaki Diğer Makaleler

Kiraz Tomurcuklarında Kültür Başlatılmasına Bazı Sitokininlerin Etkisi

Zafer AKTÜRK, Ahmet ONAY, Hakan YILDIRIM

Alyssum pateri subsp. prostratum Bitkisinin Kütle Azaltma Katsayılarının ve Molar Yok-Olma Katsayılarının Ölçülmesi

Fatma AKDEMİR, Mehmet Fatih TURHAN, Ferdi AKMAN, İbrahim Halil GEÇİBESLER, Mustafa Recep KAÇAL, Rıdvan DURAK

Glaucium flavum Crantz (Papaveraceae) Türünün Morfolojik Özellikleri ve Türkiye’deki Yayılış Alanları

Fatma MUNGAN KILIÇ, Kemal YILDIZ, Murat KILIÇ

Konsol İstinat Duvar Tasarımı Üzerine Parametrik Bir Çalışma

Engin BİNİCİ, Şevki ÖZTÜRK

4-Benzilidenamino-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on Türevlerinin Antioksidan Aktivitelerinin Teorik Olarak İncelenmesi

Zeynep TURHAN IRAK, Murat BEYTUR

Üretim Planlaması Yapılarak Su Bazlı Boyaların Üretimi Esnasında Oluşan Su Kirliliğinin ve Boya Kaybının Önlenmesi

Jülide ERKMEN, Erbil KAVCI, Mahmut ADIGÜZEL

Dairesel bir Mikrokanalda SiO2 Nanoakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin İncelenmesi

Bayram ŞAHİN, Hourieh BAYRAMİAN, Emre MANDEV, Eyüphan MANAY

Anadolu Karaçamı Meşçerelerinde Verimlilik İçin Gösterge Bitki Analizleri: Manisa-Demirci Yöresi Örneği

Tunahan ÇINAR, Serkan GÜLSOY

Nano Bor İçerikli Yeni Nesil PEMFC Nanokompozit Membranların Üretimi ve Karakterizasyonu

Ali Murat SOYDAN, Mert AKEL, Recep AKDENİZ

Farklı Alt Tabanlar Üzerinde Büyütülen Galyum Selenit (GaSe) İnce Filmlerinin Yapısal, Morfolojik ve Optik Özelliklerinin İncelenmesi

Hüseyin ERTAP, Yunus ALKAN, Mevlüt KARABULUT