Published June 25, 2020
| Version v1
Publication
Open
Metal Complex as a Novel Approach to Enhance the Amorphous Phase and Improve the EDLC Performance of Plasticized Proton Conducting Chitosan-Based Polymer Electrolyte
Creators
- 1. University of Kuala Lumpur
- 2. Komar University of Science and Technology
- 3. Kurdistan Regional Government
- 4. Prince Sultan University
- 5. Norwegian University of Science and Technology
- 6. University of Malaya
- 7. International Islamic University Malaysia
Description
This work indicates that glycerolized chitosan-NH4F polymer electrolytes incorporated with zinc metal complexes are crucial for EDLC application. The ionic conductivity of the plasticized system was improved drastically from 9.52 × 10-4 S/cm to 1.71 × 10-3 S/cm with the addition of a zinc metal complex. The XRD results demonstrated that the amorphous phase was enhanced for the system containing the zinc metal complex. The transference number of ions (tion) and electrons (te) were measured for two of the highest conducting electrolyte systems. It confirmed that the ions were the dominant charge carriers in both systems as tion values for CSNHG4 and CSNHG5 electrolytes were 0.976 and 0.966, respectively. From the examination of LSV, zinc improved the electrolyte electrochemical stability to 2.25 V. The achieved specific capacitance from the CV plot reveals the role of the metal complex on storage properties. The charge-discharge profile was obtained for the system incorporated with the metal complex. The obtained specific capacitance ranged from 69.7 to 77.6 F/g. The energy and power densities became stable from 7.8 to 8.5 Wh/kg and 1041.7 to 248.2 W/kg, respectively, as the EDLC finalized the cycles.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يشير هذا العمل إلى أن إلكتروليتات البوليمر الشيتوزان- NH4F الغليسيرولية المدمجة مع مجمعات معدن الزنك ضرورية لتطبيق EDLC. تم تحسين الموصلية الأيونية للنظام الملدن بشكل كبير من 9.52 × 10-4 S/سم إلى 1.71 × 10-3 S/سم مع إضافة مجمع معدني من الزنك. أظهرت نتائج XRD أنه تم تعزيز المرحلة غير المتبلورة للنظام الذي يحتوي على مجمع معدن الزنك. تم قياس عدد نقل الأيونات (tion) والإلكترونات (te) لاثنين من أعلى أنظمة الإلكتروليت الموصلة. وأكدت أن الأيونات كانت حاملات الشحنة السائدة في كلا النظامين حيث كانت قيم شوارد CSNHG4 و CSNHG5 هي 0.976 و 0.966 على التوالي. من فحص LSV، قام الزنك بتحسين الاستقرار الكهروكيميائي للكهارل إلى 2.25 فولت. تكشف السعة النوعية المحققة من مخطط CV عن دور المجمع المعدني في خصائص التخزين. تم الحصول على ملف تعريف تفريغ الشحن للنظام المدمج مع المجمع المعدني. وتراوحت السعة النوعية التي تم الحصول عليها من 69.7 إلى 77.6 فهرنهايت/غرام. أصبحت كثافات الطاقة والطاقة مستقرة من 7.8 إلى 8.5 واط/كجم و 1041.7 إلى 248.2 واط/كجم، على التوالي، حيث أنهى EDLC الدورات.Translated Description (French)
Ce travail indique que les électrolytes polymères de chitosane-NH4F glycérolisés incorporés avec des complexes métalliques de zinc sont cruciaux pour l'application de l'EDLC. La conductivité ionique du système plastifié a été considérablement améliorée de 9,52 × 10-4 S/cm à 1,71 × 10-3 S/cm avec l'ajout d'un complexe zinc-métal. Les résultats de DRX ont démontré que la phase amorphe était améliorée pour le système contenant le complexe zinc-métal. Le nombre de transfert d'ions (tion) et d'électrons (te) a été mesuré pour deux des systèmes électrolytiques les plus conducteurs. Il a confirmé que les ions étaient les porteurs de charge dominants dans les deux systèmes car les valeurs des ions pour les électrolytes CSNHG4 et CSNHG5 étaient de 0,976 et 0,966, respectivement. De l'examen du LSV, le zinc a amélioré la stabilité électrochimique de l'électrolyte à 2,25 V. La capacité spécifique obtenue à partir du tracé CV révèle le rôle du complexe métallique sur les propriétés de stockage. Le profil de charge-décharge a été obtenu pour le système incorporé au complexe métallique. La capacité spécifique obtenue variait de 69,7 à 77,6 F/g. Les densités d'énergie et de puissance sont devenues stables de 7,8 à 8,5 Wh/kg et de 1041,7 à 248,2 W/kg, respectivement, à mesure que l'EDLC finalisait les cycles.Translated Description (Spanish)
Este trabajo indica que los electrolitos de polímero de quitosano-NH4F glicerolizado incorporados con complejos metálicos de zinc son cruciales para la aplicación de EDLC. La conductividad iónica del sistema plastificado se mejoró drásticamente de 9,52 × 10-4 S/cm a 1,71 × 10-3 S/cm con la adición de un complejo metálico de zinc. Los resultados de XRD demostraron que la fase amorfa se mejoró para el sistema que contiene el complejo metálico de zinc. El número de transferencia de iones (ción) y electrones (te) se midió para dos de los sistemas de electrolitos de mayor conducción. Confirmó que los iones eran los portadores de carga dominantes en ambos sistemas, ya que los valores de ción para los electrolitos CSNHG4 y CSNHG5 fueron 0.976 y 0.966, respectivamente. A partir del examen de LSV, el zinc mejoró la estabilidad electroquímica del electrolito a 2.25 V. La capacitancia específica lograda de la gráfica de CV revela el papel del complejo metálico en las propiedades de almacenamiento. Se obtuvo el perfil de carga-descarga para el sistema incorporado con el complejo metálico. La capacitancia específica obtenida osciló entre 69,7 y 77,6 F/g. Las densidades de energía y potencia se estabilizaron de 7.8 a 8.5 Wh/kg y 1041.7 a 248.2 W/kg, respectivamente, a medida que el EDLC finalizó los ciclos.Files
pdf.pdf
Files
(3.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:06afd93c1325750128b74dab6c06368a
|
3.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مجمع معدني كنهج جديد لتعزيز المرحلة غير المتبلورة وتحسين أداء EDLC للبروتون الملدن الذي يجري إلكتروليت البوليمر القائم على الكيتوزان
- Translated title (French)
- Complexe métallique en tant que nouvelle approche pour améliorer la phase amorphe et améliorer les performances EDLC de l'électrolyte polymère à base de chitosane conducteur de protons plastifié
- Translated title (Spanish)
- Complejo metálico como nuevo enfoque para mejorar la fase amorfa y mejorar el rendimiento de EDLC del electrolito de polímero a base de quitosano conductor de protones plastificado
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3037162248
- DOI
- 10.3390/membranes10060132
References
- https://openalex.org/W1483368775
- https://openalex.org/W16009893
- https://openalex.org/W1979664712
- https://openalex.org/W1984396621
- https://openalex.org/W1986767299
- https://openalex.org/W2001994257
- https://openalex.org/W2010069897
- https://openalex.org/W2012247074
- https://openalex.org/W2031828089
- https://openalex.org/W2032493592
- https://openalex.org/W2037659540
- https://openalex.org/W2045306665
- https://openalex.org/W2047429421
- https://openalex.org/W2050448934
- https://openalex.org/W2056490686
- https://openalex.org/W2085732572
- https://openalex.org/W2093989187
- https://openalex.org/W2096478079
- https://openalex.org/W2105983806
- https://openalex.org/W2107383623
- https://openalex.org/W2142833243
- https://openalex.org/W2152411537
- https://openalex.org/W2153458705
- https://openalex.org/W2154589332
- https://openalex.org/W2154688393
- https://openalex.org/W2157756267
- https://openalex.org/W2181789374
- https://openalex.org/W2185911628
- https://openalex.org/W2209644945
- https://openalex.org/W2213227543
- https://openalex.org/W2234994799
- https://openalex.org/W2280856563
- https://openalex.org/W2304875651
- https://openalex.org/W2316491204
- https://openalex.org/W2321235365
- https://openalex.org/W2323262174
- https://openalex.org/W2330379901
- https://openalex.org/W2333809040
- https://openalex.org/W2400903960
- https://openalex.org/W2414226355
- https://openalex.org/W2467513685
- https://openalex.org/W2508506819
- https://openalex.org/W2555550793
- https://openalex.org/W2617274632
- https://openalex.org/W2621136054
- https://openalex.org/W2739673663
- https://openalex.org/W2753269080
- https://openalex.org/W2762560768
- https://openalex.org/W2801392588
- https://openalex.org/W2810738764
- https://openalex.org/W2886675565
- https://openalex.org/W2901344390
- https://openalex.org/W2904134181
- https://openalex.org/W2907615943
- https://openalex.org/W2914441558
- https://openalex.org/W2944468174
- https://openalex.org/W2956470195
- https://openalex.org/W2960553698
- https://openalex.org/W2960627699
- https://openalex.org/W2967511087
- https://openalex.org/W2969004307
- https://openalex.org/W2969867656
- https://openalex.org/W2976043381
- https://openalex.org/W2980145054
- https://openalex.org/W2989826084
- https://openalex.org/W2995951749
- https://openalex.org/W3005615985
- https://openalex.org/W3006141589
- https://openalex.org/W3006149056
- https://openalex.org/W3006249827
- https://openalex.org/W3016892697
- https://openalex.org/W3033696333
- https://openalex.org/W3034653765