Механические и электрические свойства ферритов Ni[x]Co[1-x]Fe[2]O[4]

Ni-Co ферити одержано за технологією золь-гель за участі автогоріння та відпалено за температури 1573 К в атмосфері повітря. Вивчено вплив додавання йонів Ni2+ на мікроструктуру та електричні властивості феритів NixCo1 – xFe2O4. Присутність йонів Ni2+ значно впливає на формування пор та розмір зерен феритів. За допомогою легування йонами нікелю пористість зменшується і утворюється щільний матеріал. Значення мікротвердості збільшується зі збільшенням вмісту нікелю з 5,16 ГПа до 8,59 ГПа. Встановлено коефіцієнт Холла, тип провідності, концентрацію носіїв заряду та питому провідність. У Ni-Co феритах холлівська рухливість знаходиться в межах від 7.04·10 – 1 см2/В·с до 4.38 см2/В·с.Ni-Cо ферриты получено по технологии золь-гель с участием автогорения и отожженно при температуре 1573 К в атмосфере воздуха. Изучено эффекты добавления ионов Ni2+ на микроструктуру и электрические свойства ферритов NixCo1 – xFe2O4. Присутствие ионов Ni2+ существенно влияет на образование пор и размер зерен ферритов. При легировании ионами никеля пористость уменьшается и получается плотный материал. Значение микротвердости увеличивается с увеличением содержания никеля с 5,16 ГПа до 8,59 ГПа. Установлено коэффициент Холла, тип проводимости, концентрацию носителей заряда и удельную проводимость. В Ni-Co ферритах холловская подвижность находится в пределах от 7.04·10 – 1 см2/В·с до 4.38 см2/В·с.The Ni-Co ferrites were prepared by the technology sol-gel with participation of auto-combustion and sintered at temperature 1573 K in air. The effects of Ni2+ ions addition on the microstructure and electric properties of NixCo1 – xFe2O4 ferrites were systematically studied. The added of Ni2+ ions significantly affects the formation of pores and grain size of ferrites. By doping with nickel ions the pores decreased and a dense material are obtained. The micro-hardness values increases from 5,16 GPa to 8,59 GPa with increasing nickel contents. The Hall coefficient, conductivity type, concentration of charge carriers and specific conductivity were found. In Ni-Co ferrites Hall mobility is within the limits from 7.04·10 – 1 cm2/V·s to 4.38 cm2/V·s

Синтез та електрохімічні властивості мезопористого α-MnO2 для застосування в суперконденсаторах

В роботі досліджено електрохімічні властивості монофазного α-MnO2, отриманого гідротермальним методом. Встановлено, що отриманий матеріал володіє тунельною структурою із середнім розміром частинок 12-15 нм. Методами циклічної вольтамперометрії та гальваностатичного циклювання визначено питомі ємнісні характеристики синтезованого α-MnO2 у 30 % водному розчині KOH. Встановлено, що зі зростанням швидкості сканування з 2 до 10 мВ/с значення питомої ємності системи αMnO2/електроліт зменшується з 90 Ф/г до 55 Ф/г. Максимальне значення питомої ємності 104 Ф/г отримано при швидкості зміни потенціалу 0,5 мВ/с. Кулонівська ефективність електрохімічної системи є сталою і не залежить від кількості заряд/розрядних циклів. Загальну ємність електрохімічної системи розділено на ємність подвійного електричного шару і дифузійно-контрольовану окислювальновідновлювальну ємність за рахунок фарадеївських оборотних редокс реакцій, яка становить 90 % від загальної ємності. Крім того, встановлено, що електрохімічні параметри системи α-MnO2/KOH є стабільними впродовж тривалого циклювання.Manganese oxideIn this work, the crystal structure of alpha-MnO2 has been obtained by the hydrothermal method. It was determined that the obtained material has a tunnel structure with average particle sizes of 12-15 nm. The electrochemical performances of α-MnO2 in an aqueous solution of 30 % KOH based electrolyte have been investigated by cyclic voltammetry and galvanostatic cycling methods. At the same time, it was determined that the specific capacity of the α-MnO2/electrolyte system decreased from 90 F/g to 55 F/g with an increase of the scan rate from 2 to 10 mV/s. Thus, the maximum values of specific capacitance about 104 F/g were obtained at 0.5 mV/s. The Coulomb efficiency of the electrochemical system is constant and independent of the cycle number under the charge/discharge process. Therefore, the total capacity of the material under investigation can be divided into the capacity of the double electric layer and the diffusioncontrolled redox capacity due to the Faraday reverse redox reactions. It was determined that the contribution of pseudocapacity is 90 % of the total specific capacity. In addition, it has been determined that the α-MnO2/KOH electrochemical system is stable under long-term cycling process