水熱合成Ni_1-xCo_xFe_2O_4ナノ粒子の超容量特性に及ぼすCo2+含有量の影響【JST・京大機械翻訳】

Sharifi Samira; Yazdani Ahmad; Rahimi Kourosh

文献

J-GLOBAL ID：202002213845656441 整理番号：20A0387989

水熱合成Ni_1-xCo_xFe_2O_4ナノ粒子の超容量特性に及ぼすCo2+含有量の影響【JST・京大機械翻訳】

Effect of Co²⁺ content on supercapacitance properties of hydrothermally synthesized Ni_1-xCo_xFe₂O₄ nanoparticles

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巻： 108 ページ： Null 発行年： 2020年
JST資料番号： W1055A ISSN： 1369-8001 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

スピネル構造を示すフェライトナノ粒子の豊富な物理的性質は,四面体および八面体サイトにおけるカチオンの分布および結晶場効果に敏感であり,両者とも電子構造を修飾することができる。ここでは,水熱法を用いて,Ni_1-xCo_xFe_2O_4(x=0.0,0.5,1)ナノ粒子を合成するためにCo+2イオンをニッケルフェライト(NiFe_2O_4)ナノ粒子に組み込み,それらの構造的,電子的,電気化学的性質がCo+2含有量によってどのように影響されるかを調べた。著者らは,使用した界面活性剤(ここでCTAB)が非常に重要であり,ナノ粒子のサイズと比表面積に影響することを見出した。X線回折によると,得られたナノ粒子は逆スピネル構造を有し,電界放出走査電子顕微鏡はナノ粒子のサイズが15~20nmの範囲にあることを示した。Fourier変換赤外分光法とエネルギー分散X線分光法は試料の化学組成を確認した。紫外可視分光法は,Ni_1-xCo_xFe_2O_4の光学バンドギャップが,Co+2含有量が増加すると,2.2から1.95eVに減少することを示した。試料の電気化学的性質を,サイクリックボルタンメトリー,定電流充放電,および電気化学インピーダンス分光法を用いて研究した。調製されたNiFe_2O_4,Ni_0.5Co_0.5Fe_2O_4およびCoFe_2O_4ナノ粒子から構築されたスーパーキャパシタによって達成された比静電容量を,それぞれ,5mV/sの走査速度で,それぞれ534.5,630,および991F/gで計算し,電流密度0.25A/gでの定電流充放電曲線から,それぞれ467.43,522.80および655.60F/gと計算した。Co2含有量の増加に伴う比静電容量の増加は,Co+2含有量が電解質と反応する電極の利用可能な方法を増加させるためであると論じた。最後に,増加した比静電容量へのより多くの洞察を提供するために,構造に関する密度汎関数理論研究を行った。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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磁性材料 , セラミック・磁器の性質

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