Molten Salt Approach for Co3O4 Synthesis as a Charge Storage Electrode

Abstract

A versatile molten salt method was targeted to fabricate the cobalt oxide (Co3O4) nanospheres as charge storage electrodes. The Co3O4 nanospheres were prepared in KNO3 molten salt in only one step within 5 minutes. The nanospheres were with an average size distribution of almost 80-130 nm. The specific capacitance of cobalt oxide was found to be 285 F/g at 10 mV/s and 171 F/g at 0.5 A /g in 6 M KOH and the Trasatti method was used to understand the outer and inner surface capacitive contributions. The material possessed a moderate rate capability (63.1% at 5 A/g) and had good cyclic stability (90.5% after 1200 cycles). This experimental study does not require any solvent usage and thus can provide a green and continuous approach for the preparation of various transition metal oxides with good electrochemical properties in the energy storage field.

Yük depolama elektrotları olarak kobalt oksit (Co3O4) nanokürelerini sentezlemek için çok yönlü bir eriyik tuz yöntemi hedeflenmiştir. Co3O4 nanoküreleri KNO3 erimiş tuzunda sadece tek adımda 5 dakika içerisinde hazırlanmıştır. Nanokürelerin ortalama boyut dağılımı yaklaşık 80-130 nm’dir. Kobalt oksidin spesifik kapasitansı 6 M KOH elektrolitinde 10 mV/s'de 285 F/g ve 0.5 A/g'da 171 F/g olarak bulunmuş ve dış ve iç yüzey kapasitif katkılarını anlamak için Trasatti yöntemi kullanılmıştır. Malzeme orta seviyede bir kapasite koruması (5 A/g’da %63.1) ve iyi bir döngüsel kararlılık (1200 çevrim sonrası %90.5) göstermiştir. Bu deneysel çalışma herhangi bir çözücü kullanımını gerektirmemektedir ve bu nedenle enerji depolama alanında iyi elektrokimyasal özelliklere sahip çeşitli geçiş metal oksitlerinin hazırlanması için yeşil ve sürekli bir yaklaşım sağlayabilir.