Photo Photo Photo Photo Photo Photo
Print
E-mail
Physics: Manufacture a Battery-like Supercapacitors with Electrodes of Graphene

 

Manufacture a Battery-like Supercapacitors with Electrodes of Graphene

Hend Kadhim Abdul-Rassol*, Adi Mahmoud Abdul-Hussein

Applied Physics Division, Applied Science Department, University of Technology, Baghdad, Iraq.

Abstract

     A graphene-based battery-like supercapacitors (SC) were manufactured. The prime objective of this research was to use environmentally friendly and natural materials as possible for the SC electrodes, electrolytes and the separators. The SC were designed in cells like batteries, three types of plastic cases were used as SC cells; the electrode and electrolyte materials were mixed together and a solution formed and placed in the designed cell. The electrode material was graphene powder with different weights mixed with different volumes of electrolytes (which were: lemon juice, apple vinegar, H2SO4 and HNO3), and the separators used were Polytetrafluoroethylene polymer (PTFE) and cellulose based parchment paper (PP).

     Charging circuit was set, the cell SC charged with different charging rates and the voltage window was determined for each cell with different electrode/electrolyte/separator combination. Three of the fabricated cell SC were discharged through 0.5V LED light. The discharging rates were regular and the best was (1.22 volts discharged in 26 minutes). The capacitance of the discharged SC was calculated.

     Also the mixed solutions were tested by XRD analysis and the surface microscopy done by scanning electron microscope (SEM). The XRD spectra for the mixed solutions shows high crystallinity for the graphene with two distinct peaks at (002) and (004) direction.

Keywords: Supercapacitors, Battery, Graphene-Based, Charging/Discharging.

 

تصنيــع متسعـــات فائقــة شبيـه-بالبطاريــة بأقطــاب من الكرافيــن

هند كاظم عبد الرسول*، عدي محمود عبد الحسين

فرع الفيزياء التطبيقية، قسم العلوم التطبيقية، الجامعة التكنولوجية، بغداد، العراق.

الخلاصة

     تم تصنيع مكثفات فائقة شبيه-بالبطارية ذات اقطاب من الكرافين. حيث كان الهدف الرئيسي من البحث هو استخدام مواد صديقة للبيئة وطبيعية على قدر الامكان لأقطاب المتسعات الفائقة, الالكترولايت و المادة العازلة.  صممت المتسعات الفائقة في خلايا شبيه بالبطاريات, حيث تم أستخدام ثلاث انواع من العلب البلاستيكية كخلية قطب المتسعة؛ وتم خلط مادة القطب مع الالكترولايت وشكّلا معاً محلولا واحداً يستخدم كــ خليط (قطب/الكترولايت) وضع في خلية المتسعة الفائقة المصممة. كانت مادة القطب المستخدمة هو مسحوق الكرافين تم خلطه بأوزان مختلفة مع أحجام مختلفة من محاليل الالكترولايت وهي (عصير الليمون, خل التفاح, حامض الكبريتيك وحامض النتريك). و المواد العازلة المستخدمة هي (بوليمر متعدد رباعي فلورو الإيثيلين ]التفلون[, وورق سيليلوزي)

      تم فحص الخائص التركيبة لخليط (قطب/الكترولايت) بواسطة حيود الاشعة السينية(XRD) , وأظهار تضاريس العينة بواسة المجهر الألكتروني الماسح (SEM). أظهرت أطياف حيود الأشعة السينية لخليط (قطب/الكترولايت), بأن الكرافين عالي التبلور بقمتين متميزتين في الأتجاهين (002) و (004).



alt

 

S5 Box

Login



Register

*
*
*
*
*

Fields marked with an asterisk (*) are required.