Electroactive Surface Investigation using Different Nanomaterials

Abstract

Today’s, world depends on a mixture of renewable and non-renewable energy sources. However, non-renewable energy still accounts for the largest share of 85%; however, renewable energy totals is 15% of the world’s destination. For the need to preserve the environment and the development of energy field, there are solutions like supercapacitors, which play an importantrole in the development of all lifeareas basing on different high technology means. In this context, our interest in this experimental work is based on hydroxide nanomaterials and their nanocomposite as well as their physico-chemical properties especially their electrochemical behavior. We present in this investigation the structural, textural, spectroscopic and morphologic identification of nanomaterials based of Ni mono-hydroxide and nanocomposite based of Ni/Co deposited on Graphene oxide nanosheets. In addition, in this context, we have performed electrochemical (EC) measurements inside three electrodes cell withdifferentelectrolytes (5 mM de Ferrocyanide et 2 mM d’hydroxyde de sodium). The obtained results via CV and EIS tests have shown important properties, like the electroactive surface area affecting the products conductivity and their energy storage capacity. -------------------------------------------------------------------------------- يعتمد عالمنا اليوم على خليط من مصادر الطاقة المتجددة والغير متجددة، ولكن لاتزال الطاقة الغير متجددة تستحوذ على النصيب الأكبر والذي بلغت نسبته 85%،أما الطاقة المتجددة فيبلغ مجموع مايتجه العالم منها 15% .و لضرورة الحفاظ على البيئة و تطوير مجال الطاقة وجب العثور على حلول- كالمكثفات فائقة التخزين – التي تلعب دورا هاما وكبيرا في تطوير جميع مجالات الحياة والتطبيقات اليوميةالتي تعتمد بشكل كبير على وسائل التكنولوجيا المختلفة. وفي هذا السياق يرتكز اهتمامنا في هذا العمل على المواد النانونية ودراسة مميزاتهاالفيزيوكيميائية و خاصةالكهروكيميائية من خلال قياس مساحتها الفعالة التي تتحكم في فعالية الناقلية. تعتمد الدراسة الحالية في إطار التحضير لدرجة الماستر على التحديد الهيكليوالمورفولوجي لمواد النانو المرتكزة علىالعينات حيث في الحالة الأولى نجدعنصرالنيكل وفي الحالة الثانية نجد عينات مختلطة من النيكل والكوبالت مع أكسيد القرافين بالإضافة إلى خصائصها الجزيئيةباستخدام التحليل الطيفي. في هذا السياق، قمنا بإجراء تجربة تتضمن خلية كهروكيميائية تتكون من ثلاث إلكتروداتالتي يتم وضعها في5 م مول من محلول الفيروسيانيد تارة و في 2 م مول من محلول هيدروكسيد الصوديوم تارة أخرىموصولة بجهاز كمبيوتر لاستخراج المنحنيات التي تحتوي علىنتائج هذه التجربة لاستخراج الخصائص واستنتاج المساحة الفعالة لهذه المواد و سعتها في التشحين. ------------------------------------------------------------------------------ Le monde d’aujourd’hui dépend d’un mélange de sources d’énergie renouvelables et non renouvelables. Toutefois, les énergies non renouvelables représentent toujours la plus grande part de 85%, alors que les énergies renouvelables représentent 15% de la destination mondiale. Pour la nécessité de préserver l’environnement et de développer le champ énergétique, des solutions telles que les « super condenseurs de stockage d’énergie électrique » jouent un rôle important dans le développement de tous les domaines de la vie et des applications quotidiennes qui reposent fortement sur différents moyens technologiques. Dans ce contexte, notre intérêt dans cette étude expérimentale est basé sur des nanomatériaux à base des hydroxydes et leur nanocomposite ainsi que leur propriétés physico-chimiques spécialement leur comportements électrochimiques. Nous avons présenté dans cette étude l’identification structurale, texturale, spectroscopique et morphologique des nanomatériaux à base de mono-hydroxyde de Ni et des nanocompositesà base des hydroxydes de Ni et Co déposés sur des feuillets d’oxyde de Graphene. Également, dans ce contexte, nous avons mené des expériences en électrochimie (EC) impliquant une cellule électrochimique composée de trois électrodes émergées dans différents électrolytes (5 mM de Ferrocyanide et 2 mM d’hydroxyde de sodium). Les résultats obtenus de ces tests de EC à travers CV et EIS, ont montré des résultats très importants tels que la surface électro active contrôlant la conductivité des produits ainsi que leur capacité de chargement électrique.