Use of Polymers and their Composites with Ruthenium Oxide as Active Electrode Materials in Electrochemical Supercapacitors

摘要

U radu su pripravljene i elektrokemijski ispitane elektrode od različitihkompozitnih materijala potencijalno primjenjivih za izradbu elektrokemijskih superkondenzatora. Komponente kompozitnog materijala su rutenijev oksid i polianilin (PANI) kao elektroaktivne elektrodne tvari, te Nafi on® (etansulfonil fl uorid, 2-[1-[difl uoro-[(trifl uoroetenil)oxi]metil]-1,2,2,2-tetrafl uoroetoksi]-1,1,2,2,-tetrafl uoro- tetrafl uoroetilen) i poli(viniliden-fl uorid) kao veziva. Elektrode su priređene nakapavanjem suspenzije različitih količina rutenijeva oksida u otopinama odgovarajućeg veziva na elektrodu od staklastog ugljika. Polianilin se na tako pripravljenim elektrodama sintetizirao postupkom cikličke voltametrije uz različit broj ciklusa promjene potencijala. Elektrokemijska svojstva kompozitnih elektroda ispitivana su metodama cikličke voltametrije i elektrokemijske impedancijske spektroskopije. Rezultati su analizirani sa stajališta dobivenih specifičnih kapaciteta kompozita te mehanizma elektrokemijskog procesa nabijanja i izbijanja. Pokazano je da elektrokemijska svojstva kompozitnih elektroda ovise u velikoj mjeri o omjerima količina pojedinih komponenti, kao i o vrsti veziva. Najbolja svojstva dobivena su s poli(viniliden-fl uoridom) kao vezivom, kod kojega se postiže mnogo više iskorištenje mase RuO2, a kod najvećeg omjera rutenijev oksid/poli(viniliden-fl uorid) postižu se specifi čni kapaciteti kompozita iznad 500 F/g. Depozicijom polianilina na ovaj kompozit, specifi čni kapaciteti kompozita povećavaju se i do 700 F/g. Razlika u ponašanju između dvaju veziva objašnjena je njihovim različitim fi zikalno-kemijskim svojstvima i ulogom koju imaju u strukturi priređenih kompozita.