1. IntroductionSupercapacitors or e

1. Introduction
Supercapacitors or electrochemical capacitors are a kind of energy storage devices with the potential of converting to an efficient energy source in the near future. They have high power densities like conventional capacitors with extremely higher energy densities. Supercapacitors are capable of responding to ever-increasing energy needs and fulfilling them in the longer periods at extremely high rates, without vivid decreasing in the amount and rate of transferred energy. This makes them ideal for many applications especially those with high power demands. However, the energy density of supercapacitors is still too low (in comparison with batteries and fuel cells), and prevents them from using in many high-energy applications [1], [2], [3] and [4]. There is a possibility to increase the energy density of supercapacitors by altering the chemical or physical properties of electroactive and electrolyte materials, efficiently designing the electroactive material structure; the way that it attaches to the current collector and the current collector structure itself [5], [6] and [7]. Directly deposition of electroactive material on the current collector makes a strong attachment between current collector and electroactive material and lessens the ohmic resistance of capacitor so reduces the probabilities of voltage drop and capacitance loss during charge and discharge cycles [5]. Three-dimensional (3D) current collectors provide an increased surface area for deposition, which results in obtaining a thinner layer of electroactive material and improves both charge and mass transfer reactions without total decrease of loading mass and energy density. This issue is of considerable importance especially in the case of electrode materials with low electrical conductivity such as most of the metal oxide materials. On the other hand, existence of pores in the bulk of current collector facilitates the electrolyte transference through the electroactive materials and further speeds up the electrochemical reactions and enhances the capacitive behavior [7] and [8]. 3D substrates like graphene [9], [10], [11], [12], [13] and [14] or nickel foams [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22] and [23] have been widely used as a current collector for the electroactive material and turn out to have a great effect on the improvement of capacitive behavior. Recently 3D foams have prepared via the gas bubble dynamic template electrodeposition, in which gas bubbles are formed as a byproduct of deposition process at high currents or voltages and act as a dynamic template for deposition of the desired metal. Pores are formed in the places where the gas bubbles are attached to the electrode surface and the metal particles are deposited at the spaces between these pores; so that, the 3D-porous metal foam is formed. This method is an easy, cheap one with the possibility of changing the foam structure, its pore numbers and sizes, wall thicknesses and structure with adjusting the electrodeposition parameters and bath composition [24]. The walls in these foams have composed of many grains at different sizes ranging from micro to nano, with respect to the deposition condition; walls themselves include some pores between the grains. Therefore, these 3D foams have much higher surface area than commercial metal foams [7]. Different metal foams have been produced via this method like Cu [24], Ni [25] and [26], Au [27], Ag [28], Pd [29],and Pt [30] foams. Recently, some nanocomposites have been prepared using this method. Tu et al. prepared 3D porous Ni/Co(OH)2 nanocomposites as a high performance supercapacitors. 3D nanocomposites of Ni/NiO and Cu/CuO have been synthesized with this method as a high performance electrodes for Li ion batteries [31]. 3D nanostructures of Ni/MnOx have also been produced by this method which shows a great capacitive performance [32].

Nanostructures have great influence in improving the electrochemical behavior with shortening both electron and ion transfer pathways [5] and [33]. 3D porous nanostructures, especially those with hierarchical design, have superior impact in improving the capacitive performance because of having the properties of nanometer sized building blocks in addition to possessing extra-large surface area, porosity, higher stability and resistance to aggregation due to their secondary architecture [7], [34], [35] and [36]. Hierarchical nanostructures on nickel foam have been prepared via different methods and were used as supercapacitor [18], [37], [38], [39] and [40]. Among numerous electroactive material, Ni(OH)2 is a promising one for pseudocapacitor applications, which interests great attention because of its low cost and high capacitance [41], [42], [43], [44] and [45].

In this investigation, we have studied the designing effect of electrode material and current collector on the performance of prepared nanocomposites as a supercapacitor. We have synthesized 3D porous mic

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำชนิดของอุปกรณ์จัดเก็บพลังงาน ด้วยศักยภาพของการแปลงไปยังแหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพในอนาคต supercapacitors หรือตัวเก็บประจุไฟฟ้าได้ มีความหนาแน่นของพลังงานสูงเช่นตัวเก็บประจุทั่วไปมีความหนาแน่นของพลังงานสูงมาก Supercapacitors มีความสามารถในการตอบสนองความต้องการพลังงานเพิ่มมากขึ้น และตอบสนองในระยะเวลานานในอัตราที่สูงมาก โดยไม่ต้อง ใสลดจำนวนและอัตราของการโอนย้ายพลังงาน นี้ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่ มีความต้องการพลังงานสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นของพลังงานของ supercapacitors ยังต่ำเกินไป (เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่และเซลล์เชื้อเพลิง), และป้องกันพวกเขาจากการใช้งานพลังงานสูง [1], [2], [3] และ [4] มีความเป็นไปได้เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานของ supercapacitors โดยดัดแปลงคุณสมบัติทางเคมี หรือทางกายภาพของวัสดุอิเล็กโทรไลต์และ electroactive มีประสิทธิภาพการออกแบบโครงสร้างวัสดุ electroactive แบบว่า มันแนบกับตัวปัจจุบันเก็บรวบรวมและสะสมกระแสโครงสร้างเอง [5], [6] [7] โดยตรงสะสมของวัสดุ electroactive สะสมกระแสทำให้สิ่งที่แนบแบบแข็งแรงสะสมกระแสและวัสดุ electroactive และลด ความต้านทานแบบความต้านทานของตัวเก็บประจุลดน่าจะขาดทุนลดลงและความจุแรงดันดังนั้นในระหว่างรอบการชาร์จและดิสชาร์จ [5] ปัจจุบันนักสะสมสามมิติ (3D) ให้เพิ่มสำหรับสะสม ซึ่งผลในการได้รับชั้นบางของวัสดุ electroactive และปรับปรุงค่าและปฏิกิริยาการถ่ายโอนมวล โดยรวมลดลงของมวลและความหนาแน่นของพลังงาน ปัญหานี้มีความสำคัญมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของวัสดุอิเล็กโทรดด้วยการนำไฟฟ้าต่ำเช่นส่วนใหญ่ของวัสดุโลหะออกไซด์ คง ดำรงอยู่ของรูขุมขนจำนวนมากของสะสมกระแสพิงอิเล็กโทรไลท์ผ่านวัสดุ electroactive อำนวยความสะดวก และเพิ่มความเร็วปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี และช่วยเพิ่มการควบคุมการทำงาน [7] และ [8] ด้วย พื้นผิว 3 มิติเช่นกราฟีน [9], [10], [11], [12], [13] และ [14] หรือนิกเกิลโฟม [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22] และ [23] มีการอย่างกว้างขวางใช้เก็บปัจจุบันสำหรับวัสดุ electroactive และเปิดออกมามีผลอย่างมากต่อการพัฒนาของลักษณะการทำงานควบคุม เมื่อเร็ว ๆ นี้ 3D โฟมได้เตรียมทางที่ก๊าซฟองแม่แบบไดนามิกเคลือบ ฟองก๊าซเกิดขึ้นเป็นผลพลอยได้ของกระบวนการสะสมที่สูงกระแสหรือแรงดันไฟฟ้า และทำหน้าที่เป็นแม่แบบแบบไดนามิกสำหรับการสะสมของโลหะที่ต้องการ รูขุมขนเกิดขึ้นในสถานที่แนบกับพื้นผิวอิเล็กโทรดฟองก๊าซ และอนุภาคโลหะจะถูกวางที่ช่องว่างระหว่างรูพรุนเหล่านี้ ดังนั้น โฟมโลหะมีรูพรุน 3D จะเกิดขึ้น วิธีนี้เป็นหนึ่งง่าย ราคาถูก มีความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโฟม หมายเลขรูขุมขน และขนาด ความหนาผนัง และโครงสร้าง มีการปรับพารามิเตอร์เคลือบและองค์ประกอบอาบน้ำ [24] ผนังในโฟมเหล่านี้ได้ประกอบด้วยธัญพืชหลายที่ขนาดแตกต่างกันตั้งแต่ไมโครนาโน เกี่ยวกับสภาพสะสม ผนังตัวเองรวมถึงรูขุมขนบางระหว่างเมล็ด ดังนั้น 3D โฟมเหล่านี้มีพื้นที่ผิวมากสูงกว่าโฟมโลหะพาณิชย์ [7] ได้รับการผลิตโฟมโลหะที่แตกต่างกัน ด้วยวิธีนี้ เช่น Cu [24], Ni [25] [26], [27] Au, Ag [28] โฟม [30] [29] Pd และ Pt เมื่อเร็ว ๆ นี้ บางสิทเหล่าจัดทำขึ้นโดยใช้วิธีนี้ Tu et al.เตรียมไว้สิทเหล่า Ni/Co (OH) 2 มีรูพรุน 3D เป็น supercapacitors ที่มีประสิทธิภาพสูง สิทเหล่า 3D Ni/NiO และ Cu/CuO ได้ถูกสังเคราะห์ ด้วยวิธีนี้เป็นขั้วไฟฟ้ามีประสิทธิภาพสูงสำหรับแบตเตอรี่ Li ion [31] Nanostructures 3D ของ Ni/MnOx ได้รับการผลิต โดยวิธีนี้ซึ่งแสดงประสิทธิภาพ capacitive ดี [32]Nanostructures มีอิทธิพลมากในการปรับปรุงลักษณะการทำงานไฟฟ้ากับเนยขาวทั้งอิเล็กตรอน และไอออนโอนเส้นทาง [5] และ [33] Nanostructures พรุน 3D โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการออกแบบลำดับชั้น มีแรงกระแทกในการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานควบคุมเนื่องจากมีคุณสมบัติของนาโนเมตรขนาดบล็อกที่นอกจากมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่พิเศษ ความพรุน ความเสถียรสูง และต้านทานการรวมตัวเนื่องจากตนรองสถาปัตยกรรม [7], [34], [35] [36] และ Nanostructures ลำดับชั้นบนโฟมนิกเกิลจัดทำ ด้วยวิธีแตกต่างกัน และถูกใช้เป็น supercapacitor [18], [37], [38], [39] และ [40] ในวัสดุมากมาย electroactive, Ni (OH) 2 เป็นหนึ่งแนวโน้มสำหรับการใช้งาน pseudocapacitor ซึ่งสนใจสนใจเนื่องจากความสูง และต้นทุนต่ำความจุ [41], [42], [43], [44] [45] และในการตรวจสอบนี้ เราได้ศึกษาผลการออกแบบของวัสดุอิเล็กโทรดและสะสมกระแสสอบสิทเหล่าเตรียม supercapacitor ที่ เรามีสังเคราะห์ไมค์พรุน 3D

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . แนะนำซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ หรือ ตัวเก็บประจุไฟฟ้าเป็นชนิดของการจัดเก็บอุปกรณ์พลังงานที่มีศักยภาพของการแปลงไปเป็นแหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพในอนาคต พวกเขามีความหนาแน่นพลังงานสูง เช่น ตัวเก็บประจุธรรมดาที่มีความหนาแน่นพลังงานยิ่งสูง ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานที่เพิ่มมากขึ้น และตอบสนองพวกเขาในรอบระยะเวลายาวในอัตราที่สูงมาก โดยลดลงในปริมาณที่สดใส และอัตราการถ่ายโอนพลังงาน นี้ทำให้พวกเขาเหมาะสำหรับการใช้งานมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่มีความต้องการพลังงานสูง อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นพลังงานของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ยังต่ำเกินไป ( เมื่อเทียบกับเซลล์เชื้อเพลิงและแบตเตอรี่ ) และป้องกันพวกเขาจากการใช้พลังงานในการใช้งานหลาย [ 1 ] , [ 2 ] , [ 3 ] และ [ 4 ] มีความเป็นไปได้ที่จะเพิ่มความหนาแน่นพลังงานของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์โดยการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและสมบัติทางกายภาพของวัสดุ electroactive และอิเล็กโทรไลต์ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ การออกแบบโครงสร้างวัสดุ electroactive ; วิธีที่จะแนบเพื่อสะสมปัจจุบันและปัจจุบันตัวโครงสร้างเอง [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] โดยตรง การสะสมของ electroactive วัสดุที่สะสมในปัจจุบันทำให้ความผูกพันที่ดีระหว่างนักสะสมในปัจจุบัน และ electroactive วัสดุและลดความต้านทานค่าของตัวเก็บประจุเพื่อลดความน่าจะเป็นของแรงดันไฟฟ้าและความจุการสูญเสียในระหว่างรอบการชาร์จและ [ 5 ] สามมิติ ( 3D ) นักสะสมในปัจจุบันให้เพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการสะสม ซึ่งส่งผลในการเป็นชั้นบางของ electroactive วัสดุและปรับปรุงทั้งค่าใช้จ่ายและปฏิกิริยาการถ่ายโอนมวลโดยรวมของมวลและความหนาแน่นของการลดพลังงาน ปัญหานี้เป็นเรื่องของความสำคัญมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของวัสดุขั้วไฟฟ้าที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ เช่นส่วนใหญ่ของออกไซด์ของโลหะวัสดุ บนมืออื่น ๆ , การดำรงอยู่ของรูในกลุ่มของนักสะสมในปัจจุบันสะดวกโอนผ่านวัสดุอิเล็กโทรไลต์ electroactive และความเร็วที่เพิ่มเติมขึ้นปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีและช่วยเพิ่มพฤติกรรม [ capacitive 7 ] และ [ 8 ] 3 มิติพื้นผิว เช่น กราฟีน [ 9 ] , [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] และ [ 14 ] หรือนิกเกิลโฟม [ 15 ] [ 16 ] , [ 17 ] , [ 18 ] , [ 19 ] , [ 20 ] , [ 21 ] , [ 22 ] และ [ 23 ] ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะที่เป็นนักสะสมในปัจจุบัน สำหรับวัสดุ electroactive และเปิดออกเพื่อจะมีผลกระทบที่ดีในการปรับปรุงพฤติกรรมแบบ . เมื่อเร็ว ๆนี้ 3D โฟมมีฟองก๊าซเตรียมผ่านแม่แบบไดนามิกอิเล็กโทรซึ่งในฟองก๊าซจะเกิดขึ้นเป็นผลพลอยได้ของกระบวนการสะสมที่กระแสสูงหรือแรงดันและทำหน้าที่เป็นแม่แบบไดนามิกสำหรับการสะสมของโลหะที่ต้องการ . รูที่เกิดขึ้นในสถานที่ที่ฟองก๊าซแนบกับพื้นผิว และขั้วไฟฟ้าอนุภาคโลหะจะฝากที่ช่องว่างระหว่างรูเหล่านี้ ดัง นั้น , 3D โลหะโฟมที่มีรูพรุนนี้จะเกิดขึ้น วิธีนี้เป็นวิธีที่ง่าย ราคาถูก มีความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนโครงสร้างโฟม ตัวเลขของขนาดและความหนาของผนังและโครงสร้างที่มีการปรับค่าพารามิเตอร์และอิเล็กโทรอาบองค์ประกอบ [ 24 ] ผนังโฟมเหล่านี้ประกอบด้วยธัญพืชหลายขนาดแตกต่างกันตั้งแต่ขนาดเล็ก นาโน กับการสะสมสภาพผนังของตัวเองรวมถึงบางรูระหว่างเม็ด ดังนั้น โฟม 3D เหล่านี้มีพื้นที่ผิวมากสูงกว่าโฟมโลหะพาณิชย์ [ 7 ] โฟมโลหะที่แตกต่างกันมีการผลิตผ่านทางวิธีนี้ เช่น จุฬาฯ [ 24 ] ni [ 25 ] และ [ 26 ] หรือ [ 27 ] โดย [ 28 ] , PD [ 29 ] , และ Pt [ 30 ] โฟม . เมื่อเร็วๆนี้บางนาโนคอมโพสิทเตรียมโดยใช้วิธีนี้ Tu et al . เตรียม 3D พรุนนิ / CO ( OH ) 2 นาโนคอมโพสิทเป็นประสิทธิภาพสูงซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ . นาโนคอมโพสิตของ 3D ผม / นีโอและ Cu / 2 ( ได้ถูกสังเคราะห์ด้วยวิธีนี้เป็นประสิทธิภาพสูง electrodes สำหรับ Li - ion แบตเตอรี่ [ 31 ] นาโน 3D Ni / mnox ยังถูกผลิตด้วยวิธีนี้ ซึ่งแสดงให้เห็นการทำงานแบบที่ดี [ 32 ]นาโน ที่มีอิทธิพลอย่างมากในการปรับปรุงพฤติกรรมไฟฟ้าเคมีกับเนยขาวทั้งอิเล็กตรอนและไอออนโอนเส้นทาง [ 5 ] และ [ 33 ] นาโน 3D ที่มีรูพรุน โดยเฉพาะผู้ที่มีการออกแบบแบบลำดับชั้น มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในระบบ เพราะมี คุณสมบัติของนาโน ขนาดอาคารบล็อกนอกจากมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่พิเศษ มีรูพรุนสูง เสถียรภาพและความต้านทานรวมของสถาปัตยกรรมของรองจาก [ 7 ] , [ 34 ] , [ 3 ] และ [ 36 ] โฟมนาโนแบบนิเกิลเตรียมผ่านวิธีการที่แตกต่างกันและใช้เป็นซูเปอร์คาปาซิเตอร์ [ 18 ] [ 37 ] , [ 38 ] , [ 39 ] [ 40 ] ของวัสดุ electroactive หลายชั้น ( OH ) 2 เป็นหนึ่งในสัญญาการ pseudocapacitor ซึ่งความสนใจความสนใจมาก เพราะราคาต่ำและความจุสูง [ 41 ] , [ 42 ] , [ 43 ] , [ 44 ] และ [ 45 ]ในการสืบสวนนี้ เราได้ศึกษาผลของวัสดุขั้วไฟฟ้า และแบบสะสมในปัจจุบันในการปฏิบัติของเตรียมนาโนคอมโพสิทเป็นซูเปอร์คาปาซิเตอร์ . เราต้องได้ 3 รูไมค์