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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/84723
標題: | 常壓噴射式電漿與爐管備製石墨烯-氧化錳超級電容 Atmospheric pressure plasma jet and tube furnace processed reduced graphene oxide - manganese oxide supercapacitor |
作者: | Jheng-Yun Lai 賴鉦允 |
指導教授: | 陳建彰(Jian-Zhang Chen) 陳建彰(Jian-Zhang Chen | jchen@ntu.edu.tw | ), |
關鍵字: | 氮氣常壓噴射電漿,快速退火,氧化錳,還原氧化石墨烯,超級電容, Atmospheric-pressure plasma,manganese oxide,reduced graphene oxide,supercapacitor,rapid calcination, |
出版年 : | 2022 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 本研究將還原氧化石墨烯-硝酸亞錳漿料絲網印刷在碳布基材上,接著使用氮氣常壓噴射式電漿(Atmospheri Pressure Plasma Jet, APPJ)或爐管分別在450°C和620°C的溫度下煅燒,以不同時間將其轉化為還原氧化石墨烯-氧化錳,並且觀察比較不同製程下的電極各方面的特性及優缺點。接著將聚乙烯醇粉末與硫酸混和而成之凝膠電解質塗覆於還原氧化石墨烯-氧化錳電極組成超級電容。在相同處理溫度下,APPJ處理的超級電容與爐管處理的超級電容相比具有更好的性能,這可能是由於熱和活性氮電漿反應性物質的協同作用,並且電漿可以防止碳纖維布在製程期間被過度毀損。最後利用循環伏安法(CV)和恆電流充電/放電法(GCD)來進行超級電容的電化學性能量測。 結果表明,由APPJ在620°C的溫度下處理 8 分鐘的還原氧化石墨烯-氧化錳超級電容經由GCD量測後得到57.01 mF/cm2的最佳面積電容,並且在10,000次循環CV 測試後得到84.41%優異的電容保持率 In this research, nitrogen atmospheric-pressure-plasma-jet (APPJ) and/or tube furnace was used to synthesize rGO-MnOx from reduced graphene oxide (rGO)-Mn(NO3)2.4H2O which was screen-printed on carbon cloth. We then adopt PVA/H2SO4 gel as the electrolyte of the rGO-MnOx supercapacitor (SC). The electrochemical test of the SCs was executed through cycle voltammetry (CV) and galvanostatic charging/discharging (GCD). In comparison with furnace-processed ones under the same processing temperature, the APPJ-processed SCs significantly reveal better performance due to the synergetic effect of reactive nitrogen plasma species and heat. During the fabrication process, the APPJ process also prevents excessive damage to the carbon fiber cloth compared with furnace process. As a results, the best areal capacitance of 57.01 mF/cm2 evaluated by GCD and a capacitance retention rate of 84.41% after a 10000-cycle CV test are observed in APPJ processed rGO-MnOx SC at temperature of 620°C for 8 min. |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/84723 |
DOI: | 10.6342/NTU202203176 |
全文授權: | 同意授權(限校園內公開) |
電子全文公開日期: | 2022-09-26 |
顯示於系所單位: | 應用力學研究所 |
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