Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo và đặc trưng điện hóa của vật liệu composite Fe3o4-C định hướng ứng dụng trong pin Fe/khí

Trong luận văn này, vật liệu nano và micro Fe3O4 được nghiền trộn với nano các bon bằng phương pháp nghiền cơ học để chế tạo vật liệu nanocomposit Fe3O4/C sử dụng làm điện cực âm cho pin Fe/khí. Bên cạnh đó vật liệu Fe3O4 kích thước nano mét cũng được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa để so sánh với sản phẩm Fe3O4 thương mại.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo và đặc trưng điện hóa của vật liệu composite Fe3o4-C định hướng ứng dụng trong pin Fe/khí ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Thị TiênNGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐẶC TRƢNG ĐIỆN HÓA CỦAVẬT LIỆU COMPOSITE Fe3O4/C ĐỊNH HƢỚNG ỨNG DỤNG TRONG PIN Fe/KHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Thị TiênNGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐẶC TRƢNG ĐIỆN HÓA CỦAVẬT LIỆU COMPOSITE Fe3O4/C ĐỊNH HƢỚNG ỨNG DỤNG TRONG PIN Fe/KHÍ Chuyên ngành: Vật lý chất rắn Mã số: 60440104 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: HDC: GS.TS. LƢU TUẤN TÀI HDP: TS. BÙI THỊ HẰNG Hà Nội - 2017 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ sự kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất tới thầygiáo Lưu Tuấn Tài - Đại học Khoa học Tự nhiên và cô giáo Bùi Thị Hằng - việnITIMS, Đại học Bách khoa Hà Nội. Thầy cô là người đã tận tình giúp đỡ và tạo điềukiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian hoàn thành luận văn. Thầy cô đã hướngdẫn em nghiên cứu về đề tài luận văn rất thiết thực và có nhiều ứng dụng trong cuộcsống cũng như trong khoa học. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Vật Lí đặc biệt làthầy giáo Lưu Mạnh Quỳnh – trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Cũng như cácthầy cô, các thành viên trong viện ITIMS, Đại học Bách khoa Hà Nội đã giúp đỡ emtrong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Em xin gửi lời cảm ơn đến Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia(NAFOSTED). Nghiên cứu trong luận văn này được tài trợ bởi Quỹ trong đề tài mãsố 103.02-2014.20 Em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè, những người đã luôn bên em,cổ vũ và động viên tinh thần em những lúc khó khăn để em có thể vượt qua và hoànthành tốt luận văn này. Do thời gian có hạn nên luận văn này không tránh khỏi những sai sót, vì vậymong sự góp ý của thầy cô và các bạn để luận văn được hoàn thiện. Hà Nội, ngày 29 tháng 11 năm 2017 Học viên: Nguyễn Thị Tiên MỤC LỤCMỞ ĐẦU ...............................................................................................................1CHƢƠNG I – TỔNG QUAN VỀ PIN Fe/KHÍ .....................................................61.1. Các khái niệm cơ bản về pin ............................................................................61.2. Tổng quan về pin Fe/khí ..................................................................................81.3. Điện cực sắt ...................................................................................................101.4. Điện cực khí ...................................................................................................13CHƢƠNG II – THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.142.1. THỰC NGHIỆM ...........................................................................................14 2.1.1. Hoá chất và nguyên vật liệu .......................................................... 14 2.1.2. Tạo mẫu ......................................................................................... 14 2.1.2.1. Tạo điện cực AB, Fe3O4 và Fe3O4/AB thương mại....................14 2.1.2.2. Tạo điện cực Fe3O4 bằng phương pháp hóa học. .......................15 2.1.3. Dung dịch điện ly .......................................................................... 15 2.1.4. Các phép đo điện hoá..................................................................... 162.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................17 2.2.1. Phổ nhiễu xạ tia X (XRD: X-ray diffraction) ................................ 17 2.2.3. Phương pháp đo TEM ................................................................... 20 2.2.4. Phương pháp quét thế vòng tuần hoàn (Cyclic Voltametry-CV) .. 24CHƢƠNG III – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................273.1. Hình thái học và đặc trưng của AB, Fe3O4 và Fe3O4/AB ..............................27 3.1.1. Hình thái học và đặc trưng của Acetylene black các bon (AB) .... 27 3.1.2. Hình thái học và đặc trưng của Fe3O4 và Fe3O4/AB ...................... 273.2. Đặc trưng CV của điện cực AB .....................................................................303.3. Đặc trưng CV của điện cực nm-Fe3O4 và µm-Fe3O4.....................................30 3.3.1. Kết quả đo đặc trưng CV của điện cực nm-Fe3O4 ......................... 30 3.3.2. Kết quả đo đặc trưng CV của điện cực µm-Fe3O4 ........................ 313.4. Đặc trưng CV của điện cực nm Fe3O4/AB và µm Fe3O4/AB ........................33 3.4.1. Ảnh hưởng của hàm lượng Fe3O4 và AB đến đặc trưng CV của điện cực nm-Fe3O4/AB và µm-Fe3O4/AB ............................................... 33 3.4.2. Ảnh hưởng của chất kết dính PTFE đến đặc trưng CV của điện cực nm-Fe3O4/AB và µm-Fe3O4/AB .............................................................. 37 3.4.3. Ảnh hưởng của chất phụ gia K2S đến đặc trưng CV của điện cực µm-Fe3O4/AB. ......................................................................................... 383.5. Tổng hợp vật liệu Fe3O4 bằng phương pháp đồng kết tủa và đặc trưng điệ ...