Electrodeposition of Nanoscale Manganese Oxide for Electrochemical Energy Storage Devices
Notice bibliographique
Résumé
As society moves away from fossil fuels towards renewable energy sources, energy storage is becoming increasingly important. Manganese oxide is a good candidate material for multiple energy storage applications (e.g., rechargeable batteries and supercapacitors) because it is environmentally benign and has good catalytic and electrochemical properties. When used as a supercapacitor, manganese oxide stores charge through electric double layer and redox effects. To maximize these effects, the structure of manganese oxide deposits needs to be optimized; this means increasing the effective surface area of the deposit. In addition to the effective surface area, the crystal structure of the deposit also greatly affects both catalytic and electrochemical performance. Manganese oxide is polymorphic and it is important to understand the crystallography of the manganese oxide within a device, in order to optimize its properties. In this work, nickel foam is coated with high surface area manganese oxide through a simple anodic electrodeposition procedure. Nickel foam is an excellent substrate for many energy storage devices because in addition to nickel’s good conductivity, the porosity of the foam increases surface area and also facilitates fluid flow through the substrate. The latter is important for applications where manganese oxide is being used as a catalyst. The electrolyte used for deposition of manganese oxide contains manganese acetate, ammonium acetate and dimethyl sulfoxide. By varying deposition and post deposition annealing conditions, different microstructures are obtained. The microstructure, crystallography and chemical state of the manganese oxide deposits are characterized through scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and X-ray diffraction (XRD). XPS analysis has been used to determine that manganese oxide is in the form of MnO2. Preliminary XRD and TEM results indicate that the deposits obtained in this work are nanocrystalline with grains less than 20 nm in size. Electrochemical tests such as cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) are used to determine performance (e.g., capacitance and cyclability) and to optimize the morphology and structure of the manganese oxide deposits. Preliminary CV measurements suggest that the manganese oxide deposits on nickel foam exhibit good areal and specific capacitance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».