Effect of laser irradiation on Electrochemical Properties of composite MoS2/C

Abstract

Вплив лазерного опромінення на електрохімічні властивості композиту MoS 2 /СДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», вул. Шевченка, 57, м. Івано-Франківськ, 76018 У роботі представлено результати досліджень електрохімічних властивостей композиту MoS 2 /C. Показано, що вклад у провідність композитів вносить як ємнісний характер накопичення заряду, притаманний високопровідному вуглецю, який, розташовуючись між шарами MoS 2 , покращує перенесення заряду під час процесів заряд/розряду, так і швидкі оборотні фарадеївські процеси, властиві дисульфіду молібдену. Виявлено, що найвищою розрядною питомою ємністю володіє лазерно опромінений композит MoS 2 /С з вмістом вуглецю 70 % (209 Ф/г), що пов'язано з найкращим поєднанням двох механізмів накопичення заряду та зростанням дефектності структури і активацією носіїв заряду під впливом лазера.Ключові слова: дисульфід молібдену, активований вуглець, композит, гальваностатичний та потенціодинамічний методи, накопичення заряду. 22.09.2016; прийнята до друку 15.12.2016. Стаття поступила до редакції ВступПотреби малої енергетики вимагають від дослідників і розробників високоефективних пристроїв генерування, перетворення та накопичення електричної енергії. Особлива увага в цьому ракурсі зосереджена на пристроях високої потужності, здатних за короткий час віддати споживачу значну енергію. Безперечно, що вирішення даної проблеми лежить в площині електродних матеріалів, які поряд з високою провідністю повинні володіти і рядом інших властивостей, необхідних для ефективного функціонування в електрохімічних пристроях (наявність гостьових позицій, хімічна стійкість, дешевизна, екологічна безпека і т. п.). Проте поєднання в одному матеріалі всіх основних характеристик є доволі проблематичним, тому для подолання означеної проблеми використовують струмопровідні добавки та формують різноманітні композити [1][2][3][4].Як правило, одним з основних компонент композиту є пористий вуглецевий матеріал, який поряд із збільшенням провідності композиту вирішує проблему агломерації, що є вкрай важливо для нанокомпозитів. Іншим компонентом композиту можуть служити шаруваті структури, характерною особливістю яких є сильна анізотропія властивостей, зокрема, велика різниця енергій зв'язку атомів, що належать до одного шару, і атомів різних шарів. Це дає можливість інтеркалювати між шари різні типи йонів з метою отримання матеріалів з необхідною архітектурою та функціональними властивостями. Тому перспективним є дослідження електрохімічних властивостей композиту, створеного на основі одного з представників шаруватих структур -дисульфіду молібдену та нанопористого вуглецевого матеріалу (НВМ), оскільки ємність пристроїв, створених на їх основі, забезпечується не тільки ПЕШ, але і швидкими оборотними фарадеївськими реакціями за рахунок дифузії йонів електроліту в шарувату структуру, що сприяє підвищенню величини накопиченого заряду. I. Опис об'єкту та методи дослідженняДля досліджень електрохімічної поведінки дисульфіду молібдену та композитів у водних електролітах використо...

Structure and Electrochemical Properties of Laser-Modified NiWO₄

“…By changing the parameters of laser irradiation (energy, pulse duration, wavelength) it is possible to obtain the material with specified characteristics. It was found that the laser irradiation of molybdenum sulfide and its composite with carbon material for 3, 5 and 7 min leads to improved specific electrochemical characteristics [15]. Namely, the laser irradiation for 7 min of MoS2/C composite leads to an increase in its discharge specific capacitance at a scan rate of 1 mV/s by 50%, which is associated with an increase in structural defects and activation of charge carriers under the influence of laser.…”