Düzeneğin şematik bir diyagramı (şekil 1) düğme pilin bileşenlerini göstermektedir (20 mm çap ve 3.2 mm kalınlık) scs. RECORD, disk çiftinden üç SS, 18cr9ni kullanılmıştır akım toplayıcılar olarak da çalışan vacnfs büyümesi için. çiftteki disklerin çapı ve kalınlığı farklıydı. Bir standart madeni para diski pu nching makinesi (xiamen tmaxcn inc.) bir tarafta 1 mm kalınlık ve 16 mm çap, diğer tarafta 200 μm kalınlık ve 14 mm çap kullanılmıştır. bir tarafta akım toplayıcının daha düşük kalınlığı kullanılmıştır çünkü mümkün olan sınırlı toplam kalınlığa (3.2 mm) ve montaj sırasında olası ayırıcı yanlış hizalama nedeniyle herhangi bir kısa devreyi önlemek için daha küçük çap kullanıldı. tek tip VACNF büyümesi için problem yaratacaktır. diskler ilk önce herhangi bir organik kirleticiyi çıkarmak için standart temizleme 1 (SC1) kullanılarak temizlendi. cnfs'yi büyütmek için gerekli paladyum (pd) katalizör tabakası iki şekilde biriktirildi. bir SS çifti üzerinde 10 nm kalınlığında bir pd katalizör filmi elektron ışını buharlaştırmasıyla biriktirildi ve ikinci çiftte hücre1. olarak adlandırıldı pd katalizörü bir polivinilpirolidon/pd (9:1) döndürülerek kaplanarak nanopartiküller şeklinde biriktirildi ) çözüm ([16'da hazırlamanın detayları) ve hücre2. olarak adlandırılan va cnf'ler, daha önce açıklandığı gibi DC-PECVD yöntemi kullanılarak doğrudan akım toplayıcılar üzerinde büyütüldü [17, 18 ve 2 saat boyunca 550oC'de amonyak (NH3) ve asetilen (C2H2) gazları. kullanılarak yürütüldü, üretilen vakumlar analiz edildi bir JEOL JSM-6301F. kullanılarak gerçekleştirilen taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile SEM görüntüleri 40o eğim açısında çekilmiş ve bu sayede vacnfs. uzunluğunun ölçülmesi sağlanmıştır.

madeni para hücreleri bir araya getirildi ve bir vakumlu eldiven kutusu (xiamen tmaxcn inc.) argon atmosferi altında (O2 <5 ppm, H2O <1 ppm) mekanik bir madeni para kıvırıcı (xiamen tmaxcn inc.). 200 μm kalınlığındaki bir akım toplayıcı üzerindeki bir VACNF elektrotu alt kısma konuldu ve ardından 20 μL EC/DMC (1:1) içindeki 1 M lipf6 elektrolitin üzerine döküldü. vacnfs bir mikropipet. kullanılarak elektrotun üzerine ayırıcı (celgard) yerleştirildi, ardından 20 μL daha elektrolit ve vakumlar ayırıcıya bakacak şekilde ikinci bir elektrot. Üzerine bir yay (iyi bir teması garanti etmek için) yerleştirildi. üst elektrot ve son olarak üst kapak yayın üzerine yerleştirilerek hücre birleştirildi. Sadece SS akım toplayıcıları içeren ve hücre3. olarak adlandırılan bir referans düğme pil yapıldı, tüm ölçümler montajdan iki gün sonra yapıldı. elektrotları düzgün ve eşit şekilde ıslatmak için elektrolit.

şekil 1.a) şematik diyagramı madeni para hücresi montajı (xiamen tmaxcn inc.) ve b) monte edilmiş bir VACNF SC madeni para hücresinin fotoğrafı.int. J. electrochem. sci., vol. 12, 2017 6656

madeni para hücrelerinin elektrokimyasal performansı, döngüsel voltametri(cv), galvanostatik şarj/deşarj (GCD), ve gamry aletleri referansı 3000 kullanılarak elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) teknikleri ile kurulan iki elektrotta değerlendirildi. 6.33. yazılım çerçevesi ile donatılmış potansiyostat kapasitans, CV, kullanılarak ölçüldü, burada çalışma elektrotundaki voltaj belirli bir potansiyele süpürüldü ve belirli bir voltaj tarama hızında başlangıç voltajına geri döndürüldü, ve çalışma elektrodundaki karşılık gelen akım, voltaja karşı. çizilmiştir. kapasitans, ideal bir SC için şarj ve deşarj eğrilerinin. entegre edilmesiyle hesaplanmıştır CV, akımdaki ani değişimi gösteren dikdörtgen bir şekle sahiptir tarama voltajını tersine çevirme yönü. hız kapasitesi i.e. daha yüksek voltaj tarama hızlarında kapasitans tutma, 20-200 mv/s[4 arasında değişen tarama hızlarında kapasitans ölçülerek değerlendirildi IR düşüşü, enerjiyi Pil elektrolitinin (xiamen tmaxcn inc.) ve elektrot malzemelerinin [19, içsel direncinden kaynaklanan kayıp veya ilk voltaj düşüşü ve çevrim ömrü, kapasitörün belirli bir potansiyele yüklendiği GCD ile değerlendirildi ve ardından sabit bir akım kullanılarak boşaltıldı - burada 0 ila 3.5 V arasında ve 1 a/g akım yoğunluğu kullanılarak 0 V'a geri döndü. son olarak, ESR ve farklı frekanslardaki kapasitans davranışı elektrokimyasal empedans ile ölçüldü spektroskopi (EIS); küçük bir AC potansiyeli uygulanır ve karşılık gelen AC akım sinyali kaydedilir - burada açık devre voltajı (OCV) koşulları altında 10 mhz ila 1 mhz frekans aralığında 10 mv uygulanır