Ανάπτυξη υπερ-πυκνωτικών ηλεκτροδίων οξειδίων μετάλλων μετάπτωσης σε μεταλλικά και ανθρακούχα υποστρώματα

Κερχουλάς, Αθανάσιος; Kerchoulas, Athanasios

dc.contributor.author	Κερχουλάς, Αθανάσιος	el
dc.contributor.author	Kerchoulas, Athanasios	en
dc.date.accessioned	2024-01-22T13:02:32Z
dc.date.available	2024-01-22T13:02:32Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58627
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26323
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Υπερπυκνωτές	el
dc.subject	Ανθρακονήματα	el
dc.subject	Μαγγάνιο	el
dc.subject	Μολυβδαίνιο	el
dc.subject	Ηλεκτρόδια	el
dc.title	Ανάπτυξη υπερ-πυκνωτικών ηλεκτροδίων οξειδίων μετάλλων μετάπτωσης σε μεταλλικά και ανθρακούχα υποστρώματα	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Αποθήκευση ενέργειας	el
heal.classification	Υλικά	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-07-04
heal.abstract	Ηλεκτρόδια υψηλής χωρητικότητας και σταθερότητας συντέθηκαν με σκοπό την εφαρμογή τους σε διατάξεις ηλεκτροχημικών υπερπυκνωτών. Τα συστήματα που μελετήθηκαν αποτελούνταν από ηλεκτρόδια οξειδίων μετάλλων μετάπτωσης, ειδικότερα μαγγανίου και μολυβδαινίου. Το διοξείδιο του μαγγανίου συνιστά ικανό υλικό για την διαμόρφωση θετικών ηλεκτροδίων (καθόδων) σε διατάξεις υπερπυκνωτών, ενώ διάφορα οξείδια του μολυβδαινίου, όπως το διοξείδιο και το τριοξείδιο του μολυβδαινίου, έχουν παρουσιάσει ικανοποιητική χρησιμότητα ως αρνητικά ηλεκτρόδια (άνοδοι). Για την μελέτη της ηλεκτροχημικής σύνθεσης των οξειδίων του μαγγανίου και μολυβδαινίου σε μεταλλικό υπόστρωμα, χρησιμοποιήθηκε διάταξη τριών ηλεκτροδίων, με ηλεκτρόδιο εργασίας ανοξείδωτου χάλυβα, ενώ για την μελέτη σύνθεσης σε ανθρακούχο υπόστρωμα, χρησιμοποιήθηκε η ίδια διάταξη με ηλεκτρόδιο εργασίας δέσμη ανθρακονημάτων. Για την απόθεση του MnO2 στο υπόστρωμα χάλυβα επιλέχθηκε η γαλβανοστατική μέθοδος σύνθεσης (επιβολή σταθερού ρεύματος στο ηλεκτρόδιο) σε υδατικό διάλυμα 0.02 M υπερμαγγανικού καλίου, KMnO4, με pH 11.5 προσαρμοσμένου με καυστικό νάτριο, NaOH. Με μελέτη του συστήματος με κυκλική βολταμμετρία προσδιορίσθηκε πως το κατάλληλο εύρος ρευμάτων για τα οποία προβλέπεται η παραγωγή ΜnΟ2 είναι από -50 έως -100 μΑ. Από τις χρονοποτενσιομετρικές καμπύλες χρόνου απόθεσης 10 min, παρατηρήθηκε απόθεση που συμβαίνει σε ένα σταδίο, ενώ στην επιφάνεια των ηλεκτροδίων επαληθεύθηκε οπτικά η σύνθεση οξειδίων. Ειδικότερα, κατά την γαλβανοστατική σύνθεση με επιβολή -50 και -75 μA παράχθηκε λεπτό φιλμ οξειδίων του μαγγανίου πράσινου και ανοιχτού καφέ χρώματος και με επιβολή -100 μA, παράχθηκε λεπτό φιλμ οξειδίων του μαγγανίου σκούρου καφέ χρώματος, υψηλής σταθερότητας και ομοιόμορφης κατανομής. Κατά την γαλβανοστατική σύνθεση με επιβολή -150 μA, παράχθηκε φιλμ οξειδίων, μαύρου χρώματος και μεγαλύτερου πάχους που οδήγησε σε ανομοιόμορφη κατανομή και αμφίβολη σταθερότητα, ενώ με επιβολή -200 μA, παράχθηκε εξαιρετικά ασταθές φιλμ οξειδίων, μαύρου χρώματος, το οποίο αποκολλήθηκε με ευκολία από την επιφάνεια του χάλυβα πριν την μελέτη χωρητικών ιδιοτήτων. Λόγω των παραπάνω πα ρατηρήσεων, για την συνέχεια της έρευνας χρησιμοποιήθηκαν μονάχα τα ηλεκτρόδια οξειδίων από γαλβανοστατική σύνθεση με επιβολή ρευμάτων: -50, -75, -100 και -150 μΑ, για τα οποία υπολογίσθηκε η παραγόμενη μάζα ΜnΟ2, μέσω του νόμου του Faraday, καθώς και το πάχος των φιλμ. Σε πλήρη αντιστοιχία με την μελέτη του υποστρώματος χάλυβα, καταγράφηκε το κυκλικό βολταμμογράφημα σε υπόστρωμα δέσμης ανθρακονημάτων, από το οποίο προσδιορίσθηκε πως το κατάλληλο εύρος ρευμάτων για τα οποία προβλέπεται η παραγωγή ΜnΟ2 είναι από -0.1 έως -2 mΑ. Από τις χρονοποτενσιομετρικές καμπύλες χρόνου απόθεσης 20 min, για επιβολή ρευμάτων 100, -200, -500 και -1000 μA, παρατηρήθηκε απόθεση ενός σταδίου, ενώ για επιβολή ρευμάτων -1500, -2000 και -2500 μA παρατηρήθηκε απόθεση σε δύο στάδια, τα οποία παραπέμπουν σε δημιουργία άλλων χημικών ειδών του μαγγανίου εκτός του ΜnΟ2. Λόγω αυτού, για την συνέχεια της έρευνας χρησιμοποιήθηκαν μονάχα τα ηλεκτρόδια οξειδίων από γαλβανοστατική σύνθεση με επιβολή ρευμάτων: 100, -200, -500 και -1000 μA. Η επαλήθευση της απόθεσης πραγματοποιήθηκε με έλεγχο ηλεκτρονικής μικροσκοπίας (SEM) στα ηλεκτρόδια οξειδίων από την οποία προσδιορίσθηκε και το πάχος των παραγόμενων φιλμ. Από τα αποτελέσματα του SEM, παρατηρήθηκε ομοιόμορφη επικάλυψη των ανθρακονημάτων σε κάθε περίπτωση γαλβανοστατικής απόθεσης, ενώ με την αύξηση του αναγωγικού ρεύματος προέκυψε πιο λείο και παχύ φιλμ ΜnΟ2. Για τα ίδια ηλεκτρόδια, υπολογίσθηκε η παραγόμενη μάζα του ΜnΟ2, μέσω του νόμου του Faraday. Τελικά, πραγματοποιήθηκε και η γαλβανοστατική απόθεση ΜnΟ2 σε ηλεκτρόδια ανθρακονημάτων με επιβολή -1 mA για διαφορετικούς χρόνους παραμονής: 20, 30 και 40 min, με σκοπό τον προσδιορισμό της εξάρτησης της χωρητικής συμπεριφοράς των ηλεκτροδίων από τον χρόνο σύνθεσης των οξειδίων. Για την απόθεση οξειδίων του μολυβδαινίου, ΜοΟ2 και ΜοΟ3, σε υπόστρωμα χάλυβα, επιλέχθηκε η ποτενσιοστατική μέθοδος σύνθεσης (επιβολή σταθερού δυναμικού). Για την διαπίστωση των κατάλληλων δυναμικών σύνθεσης, καταγράφηκε το κυκλικό βολταμμογράφημα του ηλεκτροδίου χάλυβα στο διάλυμα σύνθεσης, που αποτελείται από υδατικό διάλυμα 0.04 M μολυβδαινικού νατρίου, Na2MoO4 μη προσαρμοσμένου pH. Μελετήθηκε η ποτενσιοστατική σύνθεση οξειδίων του μολυβδαινίου με καθοδική αναγωγή των μολυβδαινικών ανιόντων για δυναμικό σύνθεσης -1 V και χρόνο απόθεσης 7.5 min, κατά την οποία παράχθηκε ασταθές φιλμ οξειδίων, καφέ χρώματος, το οποίο, ύστερα από την ολονύχτια ξήρανση του, αποκολλήθηκε πλήρως από την μεταλλική επιφάνεια. Στη συνέχεια, για να τεκμηριωθούν οι κατάλληλες τιμές δυναμικού, pH και χρόνου σύνθεσης, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές ποτενσιοστατικής απόθεσης σε ηλεκτρόδιο χάλυβα μεγάλης επιφάνειας με σκοπό την οπτική παρατήρηση του χρώματος των οξειδίων κατά την διάρκεια της αναγωγής. Τα επιθυμητά χρώματα οξειδίων είναι άσπρο (ΜοΟ3), κίτρινο (ΜοΟ3·Η2Ο) και καφέ-βιολετί (ΜοΟ2). Αρχικά, πραγματοποίηθηκε ποτενσιοστατική απόθεση στο ηλεκτρόδιο χάλυβα μεγάλης επιφάνειας σε διάλυμα Na2MoO4 0.04 M και θειικού οξέος, Η2SO4 0.01 M, με επιβολή δυναμικού -0.8 V και για χρόνους απόθεσης 30 s και 2 min. Από τις δύο αποθέσεις προέκυψαν μπλε-κίτρινη και καφέ-ρόδινη επίστρωση οξειδίων αντίστοιχα, τα οποία μπορεί να παραπέμπουν στα επιθυμητά οξείδια. Στη συνέχεια, η απόθεση πραγματοποιήθηκε στο ίδιο διάλυμα σύνθεσης με επιβολή δυναμικού -0.6 V και για χρόνους απόθεσης 1 και 3 min. Από την πρώτη απόθεση προέκυψε φιλμ οξειδίων πολλαπλής χρωματικής διαστρωμάτωσης, στην οποία παρατηρήθηκαν και χρώματα επιθυμητών οξειδίων, ενώ κατά την δεύτερη απόθεση προέκυψε φιλμ καφέ χρώματος, παρόμοιο με του προηγούμενου δυναμικού σύνθεσης. Τέλος, η απόθεση πραγματοποιήθηκε σε όμοιο διάλυμα Na2MoO4 του οποίου το pH σταθεροποιήθηκε στην τιμή 1.86 με χρήση H2SO4, με επιβολή δυναμικού -0.6 V. Οι όξινες συνθήκες απόθεσης ευνόησαν τον σχηματισμό του ισοπολυμολυβδαινικού οξέος, μπλε του μολυβδαινίου. Λόγω του πολυμερισμού, η αναγωγή πραγματοποιήθηκε μονάχα για 30 s ώστε να μην γίνει αλλοίωση του φιλμ, ενώ η επίστρωση έφερε μπλε χρώμα. Κάθε παραγόμενο ηλεκτρόδιο οξειδίων ελέγχθηκε ως προς τις χωρητικές του ιδιότητες, όπου υπήρξε μετατροπή και ολική αποκόλληση των φιλμ από το υπόστρωμα χάλυβα χωρίς εξαίρεση, γεγονός που οδήγησε στην λήξη της προσπάθειας χρήσης των ηλεκτροδίων χάλυβα-οξειδίων του μολυβδαινίου σε διατάξεις υπερπυκνωτών. Σε πλήρη αντιστοιχία με την μελέτη του υποστρώματος χάλυβα, καταγράφηκε το κυκλικό βολταμμογράφημα σε υπόστρωμα δέσμης ανθρακονημάτων στο ίδιο διάλυμα. Μελετήθηκε η ποτενσιοστατική σύνθεση οξειδίων του μολυβδαινίου με καθοδική αναγωγή των μολυβδαινικών ανιόντων, σε διάλυμα σύνθεσης υδατικού διαλύματος Na2MoO4 1 Μ και pH 3.52 προσαρμοσμένου με Η2SO4, για δυναμικό σύνθεσης -1 V και χρόνο απόθεσης 30 min. Κατά την διάρκεια της σύνθεσης υπήρξε παραγωγή μπλε μολυβδαινίου λόγω του χαμηλού pH διαλύματος, ενώ παρατηρήθηκε οπτικά επικάλυψη των ανθρακονημάτων. Ωστόσο, κατά την μελέτη χωρητικών ιδιοτήτων σε μικτό υδατικό διάλυμα 1 Μ Na2MoO4 και 1 Μ H2SO4, το ηλεκτρόδιο δεν παρουσίασε χωρητική συμπεριφορά σε κανένα διάστημα δυναμικού. Για την σύνθεση του φιλμ οξειδίων πραγματοποίηθηκε δοκιμή αναγωγής μολυβδαινικών ανιόντων σε εναλλακτικό υδατικό διάλυμα 0.1 Μ Na2MoO4, 0.1 Μ αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ (EDTA) και 0.1 Μ οξικού αμμωνίου (CH3CO2NH4). Η απόθεση ερευνήθηκε ποτενσιοστατικά με εφαρμογή σταθερών δυναμικών -1.3, -1.5 και -2 V για 10 min. Τα ανθρακονήματα δεν παρουσίασαν καμία οπτική επαλήθευση απόθεσης για κανένα δυναμικό ενώ κατά την χωρητική μελέτη σε διάλυμα 0.1 Μ ΚΟΗ τα ηλεκτρόδια δεν παρουσίασαν στοιχεία χωρητικών ιδιοτήτων, γεγονός που οδήγησε στην λήξη δοκιμών σύνθεσης με το παρόν διάλυμα. Τελικό διάλυμα σύνθεσης αποτέλεσε το υδατικό διάλυμα 0.04 Μ Na2MoO4 με pH 5, προσαρμοσμένο με H2SO4, καθώς η μικρότερη συγκέντρωση θα συμβάλει στην σύνθεση λεπτού και ομοιόμορφα κατανεμημένου φιλμ και η συγκεκριμένη τιμή pH θα αποτρέψει την παραγωγή μπλε μολυβδαινίου διατηρώντας τον όξινο χαρακτήρα του διαλύματος. Η ποτενσιοστατική απόθεση των οξειδίων σε επιφάνεια ανθρακονημάτων για το συγκεκριμένο διάλυμα, πραγματοποιήθηκε με επιβολή δυναμικού -1 V και μελετήθηκε για χρόνους σύνθεσης 10, 20, 30 και 60 min. Η επαλήθευση της απόθεσης πραγματοποιήθηκε με έλεγχο ηλεκτρονικής μικροσκοπίας (SEM) στα ηλεκτρόδια οξειδίων από την οποία προσδιορίσθηκε και το πάχος των παραγόμενων φιλμ. Από τα αποτελέσματα του SEM, επιβεβαιώθηκε η επικάλυψη των ανθρακονημάτων, ενώ παράλληλα προέκυψε ότι για μικρότερους χρόνους απόθεσης συντέθηκαν πιο λεία φιλμ οξειδίων καθώς στην απόθεση των 30 min παρατηρήθηκε η σύνθεση κόκκων υλικού στο ανθρακούχο υπόστρωμα και στην απόθεση των 60 min υπήρξε έντονη συσσωμάτωση των μεμονωμένων ανθρακονημάτων. Για τα ίδια ηλεκτρό δια, υπολογίσθηκε η παραγόμενη μάζα οξειδίων του μολυβδαινίου, μέσω του νόμου του Faraday. Τελικά, πραγματοποιήθηκε ποτενσιοστατική απόθεση με επιβολή δυναμικού - 1 V σε τρία υδατικά διαλύματα 0.04 Μ Na2MoO4 διαφορετικών pH 4.97, 6.91 και 11.60 για χρόνο σύνθεσης 10 min με σκοπό την εξακρίβωση της επίδρασης του pH στην δημιουργία των φιλμ. Για την μελέτη των χωρητικών ιδιοτήτων των παραγόμενων ηλεκτροδίων, χρησιμοποιήθηκαν οι μέθοδοι κυκλικής και γαλβανοστατικής φόρτισης/εκφόρτισης σε υδατικό διάλυμα θειικού νατρίου Νa2SO4 1 M. Κατά τον έλεγχο των ηλεκτροδίων χάλυβα-ΜnΟ2 με κυκλική φόρτιση/εκφόρτιση, σε εύρος δυναμικού 800 mV (από 0 V έως 0.8 V), τα ηλεκτρόδια που συντέθηκαν με επιβολή ρευμάτων -50, -75 και -100 μΑ παρουσίασαν ιδανική χωρητική συμπεριφορά χωρίς την παρουσία υψηλής αντίστασης από το διάλυμα ή το φιλμ του ηλεκτροδίου, επαληθεύοντας έτσι τις χρησιμοποιούμενες συνθήκες απόθεσης ως κατάλληλες για την παραγωγή MnO2, ενώ το αυξανόμενο ρεύμα σύνθεσης επέφερε μεγαλύτερα οριακά, κατά απόλυτη τιμή, ρεύματα φόρτισης και εκφόρτισης και συνεπώς μεγαλύτερες χωρητικότητες. Το ηλεκτρόδιο που συντέθηκε με επιβολή ρεύματος -150 μΑ, δεν έφερε ιδανική χωρητική συμπεριφορά καθώς παρουσίαζε εμφανώς χειρότερη φόρτιση και εκφόρτιση, δίχως αυτό να ακυρώνει την ικανότητα του ηλεκτροδίου να αποθηκεύει φορτίο. Με βάση τα διαγράμματα κυκλικής φόρτισης/εκφόρτισης υπολογίσθηκαν οι χωρητικότητες των ηλεκτροδίων για κάθε αναγωγικό ρεύμα απόθεσης, με το ηλεκτρόδιο που συντέθηκε με επιβολή 100 μΑ για 10 min να παρουσιάζει χωρητικότητα 0.004 F. Το συγκεκριμένο αποτέλεσμα επαληθεύθηκε και από την γαλβανοστατική φόρτιση/εκφόρτιση του προαναφερόμενου ηλεκτροδίου, το οποίο για διάστημα δυνα μικού από 0 V έως 0.8 V και ρεύμα φόρτισης 100 μΑ, παρουσίασε ιδανική φόρτιση και εκφόρτιση γραμμικής μορφής με φανερή απότομη πτώση δυναμικού (ωμική πτώση τάσης). Η ικανότητα του ηλεκτροδίου να διατηρεί ηλεκτρικό φορτίο και η αντοχή του σε συνθήκες λειτουργίας, ελέγχθηκαν μέσω παύσεων φόρτισης για διαφορετικές τιμές δυναμικού κατά την γαλβανοστατική μελέτη και μέσω 50 κύκλων φόρτισης/εκφόρτισης αντίστοιχα, όπου το ηλεκτρόδιο παρουσίασε εξαιρετικά αποτελέσματα. Από την κλίση της καμπύλης φόρτισης υπολογίσθηκε η χωρητικότητα του ηλεκτροδίου 0.00408 F, αποτέλεσμα εξαιρετικά κοντινό με αυτό της κυκλικής μελέτης, γεγονός που επαληθεύει την ορθότητα των μεθόδων ελέγχου και την υψηλή χωρητική ικανότητα του ηλεκτροδίου. Κατά τον έλεγχο των ηλεκτροδίων ανθρακονημάτων-ΜnΟ2, διαφορετικών ρευμάτων σύνθεσης, με κυκλική φόρτιση/εκφόρτιση, σε διάστημα δυναμικού 800 mV (από 0 V έως 0.8 V), όλα τα ηλεκτρόδια παρουσίασαν ιδανική χωρητική συμπεριφορά χωρίς την παρουσία υψηλής αντίστασης από το διάλυμα, επαληθεύοντας έτσι τις χρησιμοποιούμενες συνθήκες απόθεσης ως κατάλληλες για την παραγωγή MnO2, ενώ, όμοια με το υπόστρωμα χάλυβα, το αυξανόμενο ρεύμα σύνθεσης επέφερε μεγαλύτερα οριακά, κατά απόλυτη τιμή, ρεύματα φόρτισης και εκφόρτισης και συνεπώς μεγαλύτερες χωρητικότητες. Με βάση το κυκλικό βολταμμογράφημα υπολογίσθηκαν οι χωρητικότητες των ηλεκτροδίων για κάθε αναγωγικό ρεύμα απόθεσης, με το ηλεκτρόδιο που συντέθηκε με επιβολή 1 mΑ για 20 min να παρουσιάζει χωρητικότητα 0.09 F και ειδική χωρητικότητα 0.0217 F/g. Κατά τον έλεγχο των ηλεκτροδίων ανθρακονημάτων-ΜnΟ2, διαφορετικών χρόνων σύνθεσης, προέκυψε πως αν και η αύξηση χρόνου επέφερε μεγαλύτερη αποθήκευση φορτίου, δεν παρουσιαζόταν η επιθυμητή χωρητική ιδανικότητα. Λόγω αυτού ως ανώτατο όριο χρόνου σύνθεσης ορίσθηκαν τα 20 min. Για την γαλβανοστατική φόρτιση/εκφόρτιση χρησιμοποιήθηκε ηλεκτρόδιο ανθρακονημάτων-ΜnΟ2 το οποίο συντέθηκε με επιβολή 1 mΑ για 10 min, με σκοπό την σύγκριση των ειδικών χωρητικοτήτων των δύο μεθόδων για διαφορετικούς χρόνους απόθεσης. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε διάστημα δυναμικού από 0 V έως 0.8 V και ρεύμα φόρτισης 1 mΑ, για τα οποία το ηλεκτρόδιο παρουσίασε ιδανική φόρτιση και εκφόρτιση γραμμικής μορφής με φανερή απότομη πτώση δυναμικού. Η ικανότητα του ηλεκτροδίου να διατηρεί ηλεκτρικό φορτίο και η αντοχή του σε συνθήκες λειτουργίας, ελέγχθηκαν μέσω παύσεων φόρτισης για διαφορετικές τιμές δυναμικού κατά την γαλβανοστατική μελέτη και μέσω 50 κύκλων φόρτισης/εκφόρτισης αντίστοιχα, όπου το ηλεκτρόδιο παρουσίασε εξαιρετικά αποτελέσματα. Από την κλίση της καμπύλης φόρτισης υπολογίσθηκε η χωρητικότητα του ηλεκτροδίου 0.0405 F και στην συνέχεια η ειδική χωρητικότητά του 0.0195 F/g, αποτέλεσμα εξαιρετικά κοντινό με αυτό της κυκλικής μελέτης, γεγονός που επαληθεύει την ορθότητα των μεθόδων ελέγχου και την υψηλή χωρητική ικανότητα του ηλεκτροδίου. Κατά τον έλεγχο των ηλεκτροδίων ανθρακονημάτων-οξειδίων του μολυβδαινίου, διαφορετικών χρόνων σύνθεσης, με κυκλική φόρτιση/εκφόρτιση, σε διάστημα δυναμικού 1100 mV (από -0.4 V έως 0.7 V), όλα τα ηλεκτρόδια παρουσίασαν αμφίβολη χωρητική συμπεριφορά και παραπλήσια μορφή, γεγονός που υποδηλώνει την αμελητέα συνεισφορά του χρόνου απόθεσης στην χωρητική συμπεριφορά των ηλεκτροδίων. Επίσης, στα άκρα του διαστήματος δυναμικού, στα οποία έγινε η ανάλυση, παρουσιάστηκαν έντονες μεταβολές ρευμάτων, γεγονός που υποδηλώνει την διεξαγωγή οξειδοαναγωγικών δράσεων και καθιστά ακατάλληλο το διάστημα δυναμικών. Λόγω αυτού, καταγράφηκε το κυκλικό βολταμμογράφημα ενός ηλεκτροδίου οξειδίων του μολυβδαινίου χρόνου σύνθεσης 10 min, αρχικού διαστήματος δυναμικού από 0 V έως 0.8 V, κατά το οποίο σε κάθε κύκλο φόρτισης/εκφόρτισης το αρνητικό άκρο του διαστήματος μεταβαλλόταν κατά - 0.1 V. Από το βολταμμογράφημα προέκυψε πως οι έντονες οξειδοαναγωγικές δράσεις λαμβάνουν χώρα μετά τα -0.4 V. Έτσι, ως αρνητικό άκρο του διαστήματος δυναμικού, για την μελέτη της χωρητικής συμπεριφοράς του ηλεκτροδίου, χρησιμοποιήθηκε η τιμή ασφαλείας -0.3 V ενώ για θετικό άκρο η τιμή 0.5 V. Κατά τον έλεγχο των ηλεκτροδίων ανθρακονημάτων-οξειδίων του μολυβδαινίου, διαφορετικών pH διαλύματος σύνθεσης, με κυκλική φόρτιση/εκφόρτιση, σε διάστημα δυναμικού από -0.3 V έως 0.5 V, όλα τα ηλεκτρόδια παρουσίασαν παραπλήσια μορφή μεταξύ τους και με τα ηλεκτρόδια διαφορετικών χρόνων σύνθεσης. Για την γαλβανοστατική φόρτιση/εκφόρτιση, χρησιμοποιήθηκε ηλεκτρόδιο που συντέθηκε με επιβολή σταθερού δυναμικού -1 V για 10 min, για διάστημα δυναμικού από -0.2 V έως 0.5 V και ρεύμα φόρτισης 20 μΑ. Το ηλεκτρόδιο παρουσίασε μη γραμμική φόρτιση και εκφόρτιση οι οποίες παραπέμπουν στην διεξαγωγή φαρανταϊκών δράσεων και όχι στον επιθυμητό διαχωρισμό φορτίου ενός ηλεκτροδίου υπερπυκνωτή. Η μη χωρητική συμπεριφορά του ηλεκτροδίου επιβεβαιώνεται και από την έντονη αυτό-εκφόρτιση του, κατά την παύση της φόρτισης σε οποιοδήποτε δυναμικό, κατά την οποία η καμπύλη τείνει να σταθεροποιηθεί στο δυναμικό ανοιχτού κυ κλώματος του συστήματος. Αυτή η παρατήρηση επιβεβαιώνει πλήρως την παρουσία ρευμάτων λόγω φαρανταϊκών δράσεων στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου, αποκλείοντας την καταλληλότητα του ως άνοδο σε διατάξεις υπερπυκνωτών για τις συγκεκριμένες συνθήκες απόθεσης.	el
heal.advisorName	Καραντώνης, Αντώνης	el
heal.committeeMemberName	Ταούκης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Αργυρούσης, Χρήστος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών (ΙΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	94 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false