Comportement ¨¦lectrochimique des nanostructures de nitrate d'hydroxyde de cuivre (II) ¨¤ morphologie contr?l¨¦e
Br¨¨ve scientifique - Zoom sur un article de chercheurs de l'Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (ICCF) paru derni¨¨rement dans le journal scientifique Crystal Growth & Design 2023.
Le contr?le de la nanostructure est un probl¨¨me important lors de l'utilisation de mat¨¦riaux ¨¦lectroactifs dans des dispositifs de conversion et de stockage de l¡¯¨¦nergie. Dans cette ¨¦tude, nous rapportons diverses m¨¦thodes de synth¨¨se du nitrate d'hydroxyde de cuivre (II) nanostructur¨¦ (Cu2 (OH) 3NO3) avec une structure de sel d'hydroxyde en couches (LHS) en utilisant diverses m¨¦thodes de synth¨¨se et ¨¦tudions la corr¨¦lation entre la nanostructure, la morphologie et leur comportement ¨¦lectrochimique pseudocapacitif. Les variations de la taille et de la morphologie des nanostructures ont ¨¦t¨¦ explor¨¦es de mani¨¨re approfondie en combinant la diffraction des rayons X (XRD) et la microscopie ¨¦lectronique ¨¤ balayage (SEM), tandis que l'activit¨¦ ¨¦lectrochimique a ¨¦t¨¦ caract¨¦ris¨¦e ¨¤ l'aide de la voltam¨¦trie cyclique.
Nous d¨¦montrons que les particules submicroniques nanostructur¨¦es Cu2(OH)3NO3¨CLHS produites par pr¨¦cipitation alcaline avec 88 % des cations de cuivre peuvent cycler avec un processus redox ¨¤ deux ¨¦lectrons. Malheureusement, l'¨¦lectroactivit¨¦ diminue rapidement d¨¨s le premier cycle en raison de l'apparition de transformations structurelles et du broyage ¨¦lectrochimique ult¨¦rieur. Cependant, les ¨¦chantillons obtenus par ultrasons et synth¨¨se micro-ondes, deux m¨¦thodes originales de synth¨¨se des mat¨¦riaux LHS, form¨¦s de domaines cristallins nanom¨¦triques agglom¨¦r¨¦s en particules microm¨¦triques, repr¨¦sentent un bon compromis entre capacit¨¦ et cyclabilit¨¦. De plus, en utilisant l'analyse de la fonction de distribution de paires sur les mat¨¦riaux d'¨¦lectrode apr¨¨s des cycles r¨¦p¨¦t¨¦s, nous avons pu suivre les changements chimiques et structurels se produisant dans les mat¨¦riaux Cu2(OH)3NO3 au cours du cycle ¨¦lectrochimique avec d'abord une transformation rapide en Cu2O puis l'apparition de Cu m¨¦tal et ac¨¦tate de cuivre Cu(II)2(O2CCH3)4¡¤2H2O.
"Electrochemical Behavior of Morphology-Controlled Copper (II) Hydroxide Nitrate Nanostructures"
Journal : Crystal Growth & Design, Volume 23 (4), 2023, 2634
DOI : 10.1021/acs.cgd.2c01468
Lien vers la publication : Electrochemical Behavior of Morphology-Controlled Copper (II) Hydroxide Nitrate Nanostructures | Crystal Growth & Design (acs.org)