الفهرس 
Chapter 1 IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 157 |  |  |
| | | from | 157 | | |
Abstract
يعد تخزين الطاقه احد اهم الموضوعات التي بحث العلماء فيها في الاونه الاخيره. والمكثفات الفائقه هي احد اهم اجهزة تخزين الطاقه التي تستخدم في العديد من التطبيقات. رابع اكسيد كوبلت النحاس احد المواد التي تستخدم بدرجة كبيره كإلكترود في المكثفات الفائقه لما لها من سعة تخزين كبيره. وجد ان سعة التخزين المحسوبه نظريا اكبر من السعه العمليه لهذه الماده. مما دفع العلماء لتطوير هذه المواد للوصل بقيم للسعه التجريبيه قريبه من القيم المحسوبه. وهذا التطوير كان عن طريق تحضير رابع اكسيد كوبلت النحاس بأشكال واحجام مختلفه او تحضيره مع مواد اخري . في هذا البحث تم تحضير رابع اكسيد كوبلت النحاس مع كبريتيد النحاس وكبرتيد المنجنيز لتحسين الخواص الوظيفيه و سعة التخزين للماده الاصليه.
لذلك, فقد تم تحضير رابع اكسيد كوبلت النحاس بمفرده وتحضيره مع كبريتيد النحاس (1-x)CuCo2O4)/xCuS (x=0, 0.1, 0.25, 0.5, 0.75, 1) باستخدام طريقه Hydrothermal تتبعها طريقه Thermolysis تم دراسة الخصائص التركيبيه والمورفولوجيه والضوئيه والكهروكيميائيه للعينات المحضره. حيث تم عمل توصيف لهذه المركبات باستخدام حيود الاشعه السينيه والمجهر الالكتروني الانبعاثي. من خلال تحليل حيود الاشعه السينيه تبين ان العيناتx=0 و 0.1x= و 0.25x= تحتوي علي طور واحد وان العينات x=0.5 و x=0.75 تحتوي علي اكثر من طور حيث ان تختلف الاطوار باختلاف نسبة التحضير. اظهرت الصور الخاصه بالمجهر الالكتروني ان العينات ذات طبيعه نانونيه ولها شكل كروي بمتوسط حجم 20 نانومتر. من دراسة الخواص الضوئيه للعينات، وجد ان رابع اكسيد كوبلت النحاس تحتوي علي فجوتين للطاقه عند القيم 1.65 و 2.74 الكترون فولت وهذه القيم تتغير باختلاف نسبه الخلط مع كبريتيد النحاس. عند قياس التلألؤ الضوئي للعينات (PL) وجد ان رابع اكسيد كوبلت النحاس وكبرتيد النحاس يشعون الضوء البنفسجي فقط. والعينات التي تتكون من خليط تشع الاشعه فوق البنفسجيه والضوء الازرق والاخضر بجانب الضوء البنفسجي. القياسات الكهروكيميائيه اوضحت تحسن في النشاط الكهروكيميائي نتيجة الخلط بين الماده الاساسيه مع كبريتيد النحاس في التسلسل التالي x=0< x=0.5< x=0.1< x=0.25 حيث كانت سعة التخزين 210- 489- 735 و 292 فراد/جرام علي الترتيب. كل منحنيات الشحن والتفريغ الجلفانيه لها شكل مثلث خطي و منحنيات الشحن متماثله مع منحنيات التفريغ, مما يدل علي ان المواد الجديده لها سلوك فائق لسعة التخزين. العينه x=0.25 لها سلوك مثالي في عمليه التخزين الكهروكيميائي وتحافظ علي حوالي 88.9% من سعة التخزين الخاصه بها بعد 1000 مره من عمليات الاكسده والاختزال. وهذه يجعلها ممتازه في تطبيقات المكثفات الفائقه.
بالنسبه لعينات رابع اكسيد كوبلت النحاس مع كبرتيد المنجنيز(1-x)CuCo2O4/xMnS تحضيرها بنسبة 0.25 و 0.5 . اوضح تحليل الاشعه السينيه تكون طور واحد فقط خاص برابع اكسيد كوبلت النحاس مما يوضح ادراج ايونات المنجنيز والكبريت في البنيه الاساسيه للطور المتكون . وتم التاكد من هذا التحليل عن طريق قياسات الاشعه تحت الحمراء. قياسات XPS اوضحت تواجد الايونات ذات حالات الاكسده المختلفه. انخفضت فجوات الطاقه في عينات الخليط. وعند قياس التلألؤ الضوئي وجد ان شدة الاضاء تقل بزيادة نسبه كبريتيد المنجنيز وكذلك تتغير اماكن قمة الاضاءه نتيجه تغير طاقه الفجوه. يختلف الضوء الناتج ايضا باختلاف نسبة الخلط. تم تحسين الاداء الكهروكيميائي بشكل كبير نتيجة سناعة هذه السبائك. ادي ادراج ايونات المنجنيز ذات حالت الاكسده الثانائيه والثلاثيه مع ايونات الكبريت في بنيه رابع اكسيد كوبلت النحاس الي تحسين الاداء الكهروكيميائي. تحسنت سعة التخزين لتصبح 674 فراد/جرام للعينه 0.25 و فراد/جرام345 للعينه 0.5. العينه 0.25 لها سعة تخزين عاليه و استقرار كبير مع استمرار عمليات الاكسده والاختزال مما يجعلها ممتازه للاستخدام في تطبيقات المكثفات الفائقه.
في الختام, الخلط بين رابع اكسيد كوبلت النحاس مع كبريتيد النحاس وكبرتيد المنجنيز ادي الي تحسين الخواص الكهروكيميائيه بشكل كبير. بالتالي يمكن الحصول علي اقطاب كهربائيه فائقه التوصيل و عالية الكفاءه وذلك بسبب قابلية المواد للاكسده والاختزال.