A supercapacitor utilizing nickel oxide electrodes deposited by spark discharge generator

0579869 - ÚT 2024 RIV CZ eng L - Prototype, f. module
Garapati, Meenakshi Seshadhri - Němec, Tomáš
A supercapacitor utilizing nickel oxide electrodes deposited by spark discharge generator.
Internal code: INV23-052 ; 2023
Technical parameters: Přímá depozice nanočástic oxidu niklu na uhlíkový papír pomocí metody jiskrové ablace je efektivní cesta k nanášení elektrod pro různá elektrochemická zařízení. Umožňuje připravit nanočástice s vysokou čistotou, které lze použít jako materiály elektrod superkondenzátorů bez dalších úprav. Tento způsob přípravy eliminuje časově náročné kroky, jako je příprava inkoustu, jeho roztírání a sušení používané při konvenční přípravě elektrod. Vyladěním provozních parametrů jiskrové syntézy lze dosáhnout dostatečné navážky aktivního materiálu elektrod (1,5 mg/cm2), kterou lze dále zvýšit prodloužením doby depozice.
Economic parameters: Nanočástice pro použití v elektrodách superkondenzátorů jsou vyrobeny v jediném kroku z drátů vysoce čistého kovu bez použití dalších chemikálií, čímž se snížily náklady na výrobu elektrod. Tuto technologii syntézy lze navíc aplikovat na výrobu nových typů oxidů přechodných kovů, např. směsí o různých poměrech jednotlivých složek, které mohou vykazovat lepší pseudokapacitní chování v superkondenzátorech.
Institutional support: RVO:61388998
Keywords : supercapacitor * nickel oxide * spark ablation
OECD category: Nano-materials (production and properties)

We have demonstrated an effective utilization of SDG-deposited nickel oxide nanoparticles as the supercapacitor electrodes. The electrolyte stability has been investigated in the half-cell by using a commercial KBC sample. The pseudocapacitive charge-storage mechanism in NiO is verified in the half-cell studies. Moreover, the supercapacitor full cell has been designed and
tested with three different liquid/polymer-gel-based electrolytes. This method of preparation eliminates the time-consuming steps like slurry preparation, coating, and drying used in conventional electrode preparation. The higher material loading (1.5 mg cm-2) is achieved by tuning the SDG operational parameters.
Permanent Link: https://hdl.handle.net/11104/0349496