Mechanisms of charge accumulation of the electrochemical system LaMnO3 / AC

Г.М. Колковська; Б.І. Рачій; П.І. Колковський; І.П. Яремій; Н.Я. Іванічок; Р.П. Лісовський; Н.Р. Ільницький

doi:10.15330/pcss.22.4.644-654

Автор(и)

Г.М. Колковська Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника
Б.І. Рачій Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника
П.І. Колковський Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника
І.П. Яремій Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника
Н.Я. Іванічок Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника
Р.П. Лісовський Івано-Франківський національний медичний університет
Н.Р. Ільницький Івано-Франківський національний медичний університет

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.22.4.644-654

Ключові слова:

манганіт LaMnO3, активоване вугілля, електроліт Li2SO4, питома ємність

Анотація

У роботі досліджується електрохімічна поведінка перовскітового матеріалу LaMnO₃ та нанопористого вуглецевого матеріалу у водному розчині сульфату літію. Визначено закономірності доцільності спільного функціонування цих матеріалів як електродів для гібридного електрохімічного конденсатора. Встановлено, що значення питомої ємності досліджуваної електрохімічної системи LaMnO₃ / електроліт / змінне середовище становить 52 Ф/г під час розряду системи до 1 В, а питома енергія - 112,1 Дж / г при струмі розряду 1 мА.

Посилання

F. Wang, X. Wu, X. Yuan, Z. Liu, Y. Zhang, L. Fu, Y. Zhu, Q. Zhou, Y. Wu, W. Huang, Chemical Society Reviews 6(22), 6816 (2017); https://doi.org/10.1039/c7cs00205j.

V. Boychuk, V. Kotsyubynsky, B. Rachiy, K. Bandura, A. Hrubiak, S. Fedorchenko, Materials Today: Proceedings 6(2), 106 (2019); https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.10.082.

M. Salanne, B. Rotenberg, K. Naoi, K. Kaneko, P.L. Taberna, C. P. Grey, B. Dunn, P. Simon, Nature Energy 1, 16017 (2016); https://doi.org/10.1038/nenergy.2016.70.

R.Y. Shvets, I.I. Grygorchak, A.K. Borysyuk, S.G. Shvachko, A.I. Kondyr, V.I. Baluk, A.S. Kurepa, B.I. Rachiy, Physics of the Solid State 56(10), 2021 (2014); https://doi.org/10.1134/S1063783414100266.

L.L. Zhang, X.S. Zhao, Chemical Society Reviews 38(9), 2520 (2009); https://doi.org/10.1039/B813846J.

E. Arendt, A. Maione, A. Klisinska, O. Sanz, M. Montes, S. Suarez, J. Blanco, P. Ruiz, Applied Catalysis A: General 339(1), 1 (2008); https://doi.org/10.1016/j.apcata.2008.01.016.

Y. Tokura, Colossal Magnetoresistive Oxides (Amsterdam, Gordon and Breach Science and Publishers, 2000).

D. Munoz, N.M. Harrison, F. Illas, Physical Review B 69, 8 (2004); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.69.085115.

S.A. Veldhuis, P.P. Boix, N. Yantara , M. Li, T.C. Sum, N. Mathews, S.G. Mhaisalkar, Advansed Materials 28(32), 6804 (2016); https://doi.org/10.1002/adma.201600669.

N.G. Park, Materials today 18(2), 65 (2015); https://doi.org/10.1016/j.mattod.2014.07.007.

Y. Li, S. Yao, L. Xue, Y. Yan, Journal of Materials Science 44(16), 4455 (2009); https://doi.org/10.1007/s10853-009-3673-7.

C. Jin, X. Cao, L. Zhang, C. Zhang, R. Yang, J. Power Sources 241, 225 (2013); doi:org/10.1016/j.jpowsour.2013.04.116.

J. Hu, L. Shi, Q. Liu, H. Huang, T. Jiao, RSC Advances 5, 92096 (2015); https://doi.org/10.1039/c5ra14928b.

P.P. Ma, Q.L. Lu, N. Lei, Y.K. Liu, B. Yu, J.M. Dai, S.H. Li, G.H. Jiang, Electrochimica Acta 332, 135489 (2020); https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135489.

H. Nan, X. Hu, H. Tian, Materials Science in Semiconductor Processing 94, 35 (2019); https://doi.org/10.1016/j.mssp.2019.01.033.

E.L. Nagaev, Uspekhi Phys. Nauk 166(8), 833 (1996) doi: 10.3367/UFNr.0166.199608b.0833 .

A.O. Novokhatska, Influence of excess manganese on the formation of the structure and magnetoresistive properties of doped manganites (Kyiv, 2018).

Z.A. Elsiddig, H. Xu, D. Wang, W. Zhang, X. Guo, Y. Zhang, Z. Sun, J. Chen, Electrochimica Acta 253, 422 (2017).

P Muhammed Shafi, A Chandra Boseand, Ajayan Vinu, Chem. Electro Chem. 5(23), 3723 (2018); https://doi.org/10.1002/celc.201801053.

K.C. Tsay, L. Zhang, J. Zhang, Electrochimica Acta 60, 428 (2012); https://doi.org/10.1016/j.electacta.2011.11.087.

J. Liu, X. Jin, W. Song, F. Wang, N. Wang, Y. Song, Chinese Journal of Catalysis 35(7), 1173 (2014); https://doi.org/10.1016/S1872-2067(14)60066-8.

W.G. Hardin, D.A. Slanac, X. Wang, S. Dai, K.P. Johnston, K.J. Stevenson, The Journal of Physical and Chemistry Letters 4(8), 1254 (2013); https://doi.org/10.1021/jz400595z.

J. Hu, L. Wang, L. Shi, H. Huang, Journal of Power Sources 269, 144 (2014); https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.07.004.

T.N. Vinuth Raj, Priya A. Hoskeri, H.B. Muralidhara, C.R. Manjunatha, K. Yogesh Kumar, M.S. Raghu, Journal of Electroanalytical Chemistry 858, 113830 (2020); https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2020.113830.

Mingrui Wei, Wei Chea, Haizhao Li, Zhihao Wang, Fuwu Yan, Yihui Liu, Applied Surface Science 484, 551 (2019); https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.04.015.

X.-Li Cao, T-Zh Ren, Z-Y Yuan, T. J. Bandosz, Electrochimica Acta 268, 73 (2018); https://doi.org/10.1016/j.electacta.2018.02.069.

B.I. Rachiy, I.M. Budzulyak, V.M. Vashchynsky, N.Y. Ivanichok, M.O. Nykoliuk, Nanoscale Research Letters 11(1), 18 (2016); https://doi.org/10.1186/s11671-016-1241-z.

T.Y. Boychuk, I.M. Budzulyak, N.Y. Ivanichok, R.P. Lisovskiy, B.I. Rachiy, Journal of Nano- and Electronic Physics 7(1), 01019 (2015).

B.K. Ostafiychuk, I.M. Budzulyak, B.I. Rachiy, R.P. Lisovsky, V.I. Mandzyuk, P.I. Kolkovsky, R.I. Merena, M.V. Berkeshchuk, L.V. Golovko, Journal of Nano- and Electronic Physics 9(5), 05001 (2017); https://doi.org/10.21272/jnep.9(5).05001.

Ahmed Afif, Sheikh MH Rahman, Atia Tasfiah Azad, Juliana Zaini, Md Aminul Islan, Abul Kalam Azad, Journal of Energy Storage 25, 100852 (2019); https://doi.org/10.1016/j.est.2019.100852.

B.K. Ostafiychuk, R.P. Lisovskiy, A.-S.A.H. Zamil, V.O. Kotsyubynsky, P.I. Kolkovsky, R.I. Merena, A.B. Hrubiak, Journal of Nano- and Electronic Physics 11(3), 03036 (2019); https://doi.org/10.21272/jnep.11(3).03036.

B.K. Ostafiychuk, I.M. Budzulyak, B.I. Rachiy, V.M. Vashchynsky, V.I. Mandzyuk, R.P. Lisovsky, L.O. Shyyko, Nanoscale Research Letters 10(1), 65 (2015); https://doi.org/10.1186/s11671-015-0762-1.

I. Yaremiy, S. Yaremiy, V. Fedoriv, O. Vlasii, A. Luсas, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies 5(5(95)), 61 (2018); https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.142752.

V.S. Bushkova, S.I. Mudry, I.P. Yaremiy, V.I. Kravets, Journal of Physical Studies 20(1/2), 1702 (2016); https://doi.org/10.30970/jps.20.1702.

K. Krishnamoorthy, G.K. Veerasubramani, S. Radhakrishnan, S.J. Kim, Chemical Engeneering Journal 251, 116 (2014); https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.04.006.

A. Wang, H. Wang, S. Zhang, C. Mao, J. Song, H. Niu, B. Jin, Y. Tian, Applied Surface Science 282, 704 (2013); https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.06.038.

Y. Li, L. Xue, L. Fan, Y. Yan, Journal of Alloys and Compounds 478(1-2), 493 (2009); https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2008.11.068.

D. Freik, T. Parashchuk, B. Volochanska, Journal of Crystal Growth 402, 90 (2014); https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2014.05.005.

R. Ahiska, D. Freik, T. Parashchuk, I. Gorichok, Turkish Journal of Physics 38(1), 125 (2014).

I.V. Horichok, L.I. Nykyruy, T.O. Parashchuk, S.D. Bardashevska and M.P. Pylyponuk, Modern Physics Letter B 30(16), 1650172 (2016); https://doi.org/10.1142/S0217984916501724.

O. Cherniushok, R. Cardoso-Gil, T. Parashchuk, Y. Grin, K.T. Wojciechowski, Inorganic Chemistry 60(4), 2771 (2021); https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c03549.

J.T. Mefford, W.G. Hardin, S. Dai, K.P. Johnston, K.J. Stevenson, Nature Materials 13(7), 726 (2014); https://doi.org/10.1038/nmat4000.

M.W. Xu, L.B. Kong, W.J. Zhou, H.L. Li, Journal of Physical Chemistry C 111(51), 19141 (2007); https://doi.org/10.1021/jp076730b.