Electrochemical synthesis of supercapacitor materials based on tartaric acid doped polypyrrole in acetonitrile for energy storage

Bu çalışmada süperkapasitör elektrot malzemesi olarak polipirol (PPy) filmleri, pirol monomeri tartarik asit ve Triton X-100 içeren asetonitril çözeltisinde platin ve paslanmaz çelik elektrotlar üzerine elektrokimyasal olarak sentezlendi. Polimerler dönüşümlü voltametri, FTIR, Raman ve EDX yöntemleriyle karakterize edildi. Morfolojik yapıları taramalı elektron mikroskobuyla incelendi. PPy kaplamaların kapasitif özellikleri dönüşümlü voltametri, elektrokimyasal empedans spektroskopisi ve galvanostatik şarj-deşarj testiyle H2SO4/su çözeltisinde incelendi. Tartarik asit ve Triton X-100 in, PPy ün kapasitif davranışını iyileştirdiği belirlendi ve spesifik kapasitans değerlerinin Pt levha için 379 F g-1 ve 316Ti SS disk elektrot için 367 F g-1 olduğu bulundu. Sonuç olarak galvanostatik şarj-deşarj testi ile elde edilen güç ve enerji yoğunlukları karşılaştırıldığında hazırlanan PPy kaplamaların kapasitörlerden daha yüksek enerji yoğunluğuna, yakıt hücreleri ve pillerden daha yüksek güç yoğunluğuna sahip olduğu belirlendi.Anahtar Kelimeler: İletken polimer, polipirol, tartarik asit, elektropolimerizasyon, süperkapasitör In this study, the polypyrrole films as a supercapacitor material were electrochemically synthesized on platinum and stainless steel electrodes in an acetonitrile solution containing pyrrole, tartaric acid and Triton X-100. The polymers were characterized by cyclic voltammetry, FTIR, Raman and EDX methods. Their morphologies were also investigated by scanning electron microscopy. The capacitive properties of resulting coatings were investigated in H2SO4/water solution by using cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy and the galvanostatic charge-discharge tests. It was determined that tartaric acid and Triton X-100 improved the capacitive behavior of polypyrrole coating and their specific capacitance were 379 F g-1 for Pt foil and 367 F g-1 for 316Ti SS. Consequently, the resulting polypyrrole coatings possesed higher energy density than capasitors and higher power density than fuel cells and batteries when compared to their energy and power density obtained from the galvanostatic charge-discharge testsKeywords: Conducting polymer, polypyrrole, tartaric acid, electropolymerization, supercapacitor 113