Tổng hợp Fe2O3 bằng phương pháp sol-gel ứng dụng cho pin sắt - khí

Tóm tắt

Để tìm ra vật liệu phù hợp làm điện cực âm cho pin sắt - khí, bột Fe₂O₃ đã được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel từ nguyên vật liệu ban đầu Fe(NO₃)3.9H₂O và axit oxalic C₂H₂O₄.2H₂O. Sản phẩm thu được có cấu trúc α-Fe₂O₃ với dạng hạt tự do kích thước nanomet được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) và hiển vi điện tử quét (SEM). Vật liệu Fe2O3 chế tạo được đã được đo đặc trưng điện hóa để đánh giá khả năng ứng dụng của nó trong pin sắt - khí. Phép đo quét thế vòng tuần hoàn (CV) chỉ ra vật liệu Fe₂O₃ chế tạo được có các đỉnh oxy hóa - khử sắc nhọn hơn so với bột nano Fe₂O₃ thương mại, đặc biệt các đỉnh khử của nó được tách biệt khỏi đỉnh sinh khí hyđrô trong quá trình nạp. Acetylene black cácbon (AB) được sử dụng làm chất phụ gia điện cực đã làm tăng tốc độ phản ứng oxy hóa của sắt, dẫn đến tăng cường độ dòng oxy hóa - khử, do vậy cải thiện khả năng chu trình hóa của điện cực Fe₂O₃/AB. Bột nano Fe₂O₃ tổng hợp bằng phương pháp sol-gel thể hiện đặc trưng điện hóa tốt hơn hẳn bột Fe₂O₃ thương mại.