Thesis (M.Sc.) -Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 56-60.

In this thesis, the fabrication and characterization of silver-doped graphene combined with polyaniline were studied for their potential application in high-performance supercapacitors. The nanocomposite was synthesized via a simple hydrothermal method. The materials characterizations and the electrochemical properties were evaluated using X-ray diffraction, Scanning electron microscopy, Transmission electron microscope, cyclic voltammetry, galvanostatic charge-discharge, and electrochemical impedance spectroscopy. The results showed that the silver-doped graphene/polyaniline nanocomposite exhibited superior capacitive performance with high specific capacitance, excellent cyclic stability, and low resistance, making it a promising material for developing of high-performance supercapacitors.

زاد الطلب على أجهزة تخزين الطاقة إلى تطوير المكثفات الفائقة التي توفر كثافات طاقة عالية وعمر دورة طويل مقارنة بالبطاريات التقليدية. في هذه الرسالة، تم دراسة تصنيع المكثفات الفائقة عالية الأداء على أساس اكسيد الجرافين والبولى انيلين والفضة، مع التركيز على أدائها فى الطاقه والقدرة على التخزين، وكذلك خصائصها الهيكلية.
توضح نتائج هذه الدراسة الإمكانات الكبيرة لهذا التركيب المميز من المواد في تصنيع المكثفات الفائقة ذات الأداء العالي. وأظهرت العينة ذات النسبة المئوية (2%) أعلى كفاءة تخزين محددة، حيث بلغت 194.4 فاراد/جم عند قيمة 0.5 امبير/جم وكانت الكثافات الطاقوية والقدرة التخزينية للعينات على التوالي 27 وات ساعه/كجم و 1046.29 وات/كجم وبعد 2000 دورة عند 0.5امبير/جم، كانت الاحتفاظية 87.18%. وعلى النقيض، بلغت الكفاءة التخزينية المحددة للعينة RGO 120 فاراد/جم عند قيمة 0.5امبير/جم ، مع كثافات طاقوية وقدرة تخزينية بلغت على التوالي 16.67 وات ساعه/كجم و 1007.37 ,وات/كجم وكانت الاحتفاظية 86.58% بعد 2000 دورة عند 0.5امبير/جم . أما بالنسبة للعينة RGO-Ag، فبلغت الكفاءة التخزينية المحددة 125 فاراد/جم عند قيمة 0.5 امبير/جم ، مع كثافات طاقوية وقدرة تخزينية بلغت على التوالي 17.36 وات ساعه/كجم و 1046.31 وات/كجم وبعد 2000 دورة عند 0.5 امبير/جم، بلغت الاحتفاظية 90.31%. .
وقدم تحليل XRD و TEM في هذه الدراسة رؤى قيمة حول الخصائص الهيكلية للمركب تُظهر النتائج أن طبقات PANI و RGO شكلت هيكلًا مساميًا عاليًا، مما سهل امتصاص أيونات الإلكتروليت وزاد من السعة الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، قدمت جسيمات الفضة توصيلًا كهربائيًا ممتازًا وعملت كمجمع للتيار الكهربائي، مما زاد من الأداء العام للجهاز.
بشكل عام، تظهر نتائج هذه الدراسة إمكانية استخدام PANI-RGO والفضة في صناعة مكثفات فائقة الأداء. تتيح هذه التقنية إمكانية ثورية في صناعة تخزين الطاقة، مما يمكّن من تطوير أنظمة تخزين طاقة فعّالة ومكلفة. يتمحور البحث المستقبلي في هذا المجال حول تحسين المواد وعملية التصنيع لتحسين أداء هذه الأجهزة بشكل أكبر.

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.