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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 應用力學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/88531
標題: 常壓電漿快速製備鋰鎳金屬氧化物於可撓性鋰離子混合型超級電容之應用
Rapid atmospheric-pressure-plasma jet-processed Li-Ni metal oxides for flexible gel-electrolyte Li-ion hybrid supercapacitors
作者: 吳嘉翎
Chia-Ling Wu
指導教授: 陳建彰
Jian-Zhang Chen
共同指導教授: 陳建甫
Chien-Fu Chen
關鍵字: 大氣常壓電漿(APP),快速合成,鋰離子混合型超級電容,鋰鎳金屬氧化物,
Atmospheric-pressure plasma (APP),Li-ion hybrid supercapacitors (Li-ion HSCs),lithium nickel oxide (LiNiO2),
出版年 : 2023
學位: 碩士
摘要: 本研究將氯化鋰-硝酸鎳漿料以網版印刷的方式網印在碳布基材上後,利用大氣常壓電漿(Atmospheri-Pressure Plasma, APP)對網印部分進行短時間(10分鐘以內)的鍛燒,快速將其轉化成鋰鎳金屬氧化物,分析不同電漿處理時間對電極的物理特性與電化學特性的影響。同時混合硫酸鋰(Li2SO4)、聚乙烯醇粉末(PVA)與1-丁基-3-甲基氯化咪唑鎓(BMIMCl),均勻塗布在碳布電極上,以冷凍乾燥法製作出凝膠態電解質,組裝成具可撓性的鋰離子混合型超級電容。利用循環伏安法(CV)和恆電流充電/放電法(GCD)進行電化學量測,由GCD實驗結果發現,在0.25mA定電流下,經電漿處理480秒的鋰離子混合型超級電容其容量達到4.658 µA h/cm2,比經電漿處理30秒的鋰離子混合型超級電容的0.789µA h/cm2高出近6倍。為驗證本實驗之鋰離子混合型超級電容的可撓性,在掃描速率200 mV/s下進行不同曲率半徑的CV量測,其結果表明,經電漿處理480秒之鋰離子混合型超級電容在最大曲率2 cm-1下,其容量保持率仍大於93 %。
In this study, we screen-printed LiCl + Ni(NO3)2·6H2O pastes on a carbon cloth substrate and then calcined using a nitrogen atmospheric-pressure-plasma jet (APPJ). After APPJ treatment converts the pastes into Li-Ni oxides (LNOs), we adopt PVA/Li2SO4 as gel-electrolyte and the LNOs on carbon cloth are then used as the electrodes of flexible gel-electrolyte Li-ion hybrid supercapacitors (Li-ion HSCs). The Li-ion HSCs was measured by the cycle voltammetry (CV) and galvanostatic charging/discharging (GCD) under electrochemical test. As the result, the best areal capacity of 4.658 µA h/cm2, as measured by galvanostatic charging/discharging under a constant current of 0.25 mA, is achieved by Li-ion HSCs with APPJ treatment at 620 °C for 480 s. This capacity is higher 6 time than APPJ treatment at 620 °C for 30 s (0.789µA h/cm2). To test the flexibility of the gel-electrolyte Li-ion HSCs, we conduct the mechanical bending stability test and the capacity remains >93% under bending with a curvature of up to 2 cm-1 for Li-ion HSCs with APPJ treatment at 620 °C for 480 s.
URI: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/88531
DOI: 10.6342/NTU202301653
全文授權: 同意授權(全球公開)
顯示於系所單位:應用力學研究所

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