Nikel-oksit yapıların büyütülmesi ve kapasitif davranışlarının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada grafit alttabaka üzerine elektrodepozisyon yöntemiyle NiO ince filmler üretildi. Bu filmlerin hepsi farklı pH değerlerine sahip Ni(NO3)2 çözeltisi kullanılarak elde edildi. İstenilen pH değerleri NH3 çözeltisi ile ayarlandı ve filmler bu pH değerlerinde üretildi (4,1; 4,6; 5,1; 5,6 ve 6,3). Büyütme sonrası, filmler 1 saat, 2 saat ve 3 saat boyunca tavlandı ve kapasitif davranışları farklı pH değerlerinde, farklı kapasitif çözeltileri için incelendi (H2SO4, Na2SO4 ve KOH). Bu tavlama süreleri arasında, en yüksek spesifik kapasitans değeri (65 mF/cm2), 2 saat boyunca tavlanan filmde elde edildi. Bu farklı pH değerleri için en yüksek spesifik kapasitans değeri, 9,6 mF/ cm2 ile pH=4,6 değerinde bulundu. Bu farklı kapasitif çözeltileri içerisinde, en yüksek spesifik kapasitans değeri (65 mF/cm2) KOH çözeltisi için bulunmuştur. Filmlerin yapısal analizleri ise Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) Spektroskopisi ve X-Işınları Difraksiyonu (XRD) desenleri kullanılarak gerçekleştirildi. Morfolojik yapıların incelenmesi için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve yüzey haritalama teknikleri kullanıldı. Filmlerin kimyasal analizleri ise Enerji Ayırmalı X-Işını Spektroskopisi (EDX) yöntemi ile belirlendi.

In this study, NiO thin films were produced on graphite substrate by the electrodeposition method. All these films were grown from Ni(NO3)2 solutions with different pH values. The desired pH values were adjusted with NH3 solution and the films were produced at these pH values (4,1; 4,6; 5,1; 5,6 and 6,3). After growth, the films were annealed for 1 hour, 2 hours and 3 hours and their capacitive behaviors were examined at different pH values for different capacitive solutions (H2SO4, Na2SO4 and KOH). Among these annealing times, the highest specific capacitance (65 mF/cm2 ) value was obtained in the film annealing for 2 hours. For these different pH values, the highest specific capacitance value was found as 9.6 mF/cm2 at 4.6 pH values. Among these different capacitive solutions, the highest specific capacitance value (65 mF/cm2) was found for KOH solution. The structural analysis of the films was performed using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and X-Ray Diffraction (XRD) patterns. The Scanning Electron Microscopy (SEM) and surface mapping techniques were used to study morphological structures. The chemical analyses were determined by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX) method.