NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Tên luận án: Nghiên cứu chế tạo vật liệu aerogel cacbon từ chitosan và tổ hợp với oxit/sunfua Ni, Co ứng dụng làm điện cực cho siêu tụ điện bất đối xứng
Mã số: 9440123
Chuyên ngành: Vật liệu điện từ
Họ và tên NCS: Lê Hông Quân
Khóa đào tạo: 2021 – 2025
Chức danh, học vị, họ và tên người hướng dẫn:
PGS.TS. Nguyễn Văn Hòa
PGS.TS. Ứng Thị Diệu Thúy
Tên cơ sở đào tạo: Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Nội dung: Những đóng góp mới của luận án có giá trị về công nghệ, kỹ thuật và có đóng góp tốt cho lĩnh vực nghiên cứu chế tạo vật liệu điện cực cho siêu tụ điện, có thể được phát triển, hoàn thiện để hướng tới nhu cầu ứng dụng thực tiễn. Cụ thể như sau:
1. Đã chế tạo thành công vật liệu aerogel tổ hợp chứa NiO, NiC02O4, NiCo2S4 và cacbon chứa N từ chitosan để làm điện cực dương; vật liệu aerogel cacbon từ chitosan để làm điện cực âm cho siêu tụ điện bất đối xứng. Các vật liệu thu được có độ xốp cao, diện tích bề mặt lớn (~2000 m².g-1), hàm lượng N có sẵn cao và có sự phân bố các hạt nano oxit/sunfua đồng đều trong cấu trúc vật liệu tổ hợp.
2. Đã sử dụng các vật liệu tổ hợp chứa NiO, NiC02O4, NiC02S4 và cacbon chứa N từ chitosan để chế tạo các điện cực có điện dung riêng cao, tương ứng là 790, 1200, 1282 F.g-¹ tại mật độ dòng 1.0 A.g-¹ trong chất điện phân KOH 6M. Mức độ duy trì điện dung sau 10.000 chu kỳ sạc/xả tương ứng là 76%, 87,7% và 90,6%. Điện cực sử dụng vật liệu aerogel cacbon từ chitosan thể hiện điện dung riêng đạt 183 F.g-1 tại mật độ dòng 1.0 A.g-1.
3. Đã thử nghiệm chế tạo siêu tụ điện sử dụng vật liệu tổ hợp chứa NiO, NiC02O4, NiC02S4 và cacbon chứa N từ chitosan làm điện cực dương và vật liệu aerogel cacbon từ chitosan làm điện cực âm, đạt các đặc tính điện hóa tốt: Mật độ năng lượng tương ứng các loại vật liệu trên là 32, 52, 62 Wh.kg-¹ tại mật độ công suất 750 W.kg-¹. Sau 10.000 chu kỳ sạc/xả, tỷ lệ duy trì điện dung của các siêu tụ điện tương ứng là 84,3 %, 87%, 89% và hiệu suất Coulombic đạt 89,1%, 91%, 90,6%.
