Uporaba polimera i njihovih kompozita s rutenijevim oksidom kao aktivnih elektrodnih materijala u elektrokemijskim superkondenzatorima / Use of Polymers and their Composites with Ruthenium Oxide as Active Electrode Materials in Electrochemical Supercapacitors

U radu su pripravljene i elektrokemijski ispitane elektrode od razli itihkompozitnih materijala potencijalno primjenjivih za izradbu elektrokemijskih superkondenzatora. Komponente kompozitnog materijala su rutenijev oksid i polianilin (PANI) kao elektroaktivne elektrodne tvari, te Nafi on (etansulfonil fl uorid, 2-[1-[difl uoro-[(trifl uoroetenil)oxi]metil]-1,2,2,2-tetrafl uoroetoksi]-1,1,2,2,-tetrafl uoro- tetrafl uoroetilen) i poli(viniliden-fl uorid) kao veziva. Elektrode su prire ene nakapavanjem suspenzije razli itih koli ina rutenijeva oksida u otopinama odgovaraju eg veziva na elektrodu od staklastog ugljika. Polianilin se na tako pripravljenim elektrodama sintetizirao postupkom cikli ke voltametrije uz razli it broj ciklusa promjene potencijala. Elektrokemijska svojstva kompozitnih elektroda ispitivana su metodama cikli ke voltametrije i elektrokemijske impedancijske spektroskopije. Rezultati su analizirani sa stajali ta dobivenih specifi nih kapaciteta kompozita te mehanizma elektrokemijskog procesa nabijanja i izbijanja. Pokazano je da elektrokemijska svojstva kompozitnih elektroda ovise u velikoj mjeri o omjerima koli ina pojedinih komponenti, kao i o vrsti veziva. Najbolja svojstva dobivena su s poli(viniliden-fl uoridom) kao vezivom, kod kojega se posti e mnogo vi e iskori tenje mase RuO2, a kod najve eg omjera rutenijev oksid/poli(viniliden-fl uorid) posti u se specifi ni kapaciteti kompozita iznad 500 F/g. Depozicijom polianilina na ovaj kompozit, specifi ni kapaciteti kompozita pove avaju se i do 700 F/g. Razlika u pona anju izme u dvaju veziva obja njena je njihovim razli itim fi zikalno-kemijskim svojstvima i ulogom koju imaju u strukturi prire enih kompozita. / The composite electrodes consisting of ruthenium oxide and polyaniline as active electrode materials, as well as poly(vinylidene fl uoride) and Nafi on (ethanesulfonyl fl uoride, 2-[1-[difl uoro-[(trifl uoroethenyl)oxy]methyl]-1,2,2,2-tetrafl uoroethoxy]-1,1,2,2,-tetrafl uoro- tetrafl uoroethylene) as binders were synthesized and investigated as electrode materials for applications in electrochemical supercapacitors. The composite electrodes were synthesized by casting a suspension of different amounts of ruthenium oxide in the solutions of the corresponding binders onto the glassy carbon electrodes. Various quantities of polyaniline were deposited onto the composite electrodes by the cyclic voltammetry method using different number of potential cycles. The electrochemical properties of the composite electrodes were investigated by cyclic voltammetry and electrochemical imp