Analyse électrochimique des colorants avec des électrodes en or
Plaquettes de silicium recouvertes d'or offrent des propriétés électriques inhérentes qui peuvent être utilisées dans des applications électrochimiques. Les substrats de silicium de Platypus Technologies sont soigneusement conçus pour servir d'électrodes de haute performance.
Une nouvelle publication de l'université de Clemson en Caroline du Sud décrit une méthode d'analyse électrochimique permettant de déterminer la quantité de matériau de charge active présent dans un analogue du bleu de Prusse (PBA) appelé hexacyanoferrate de nickel (Ni-HCF). Les PBA sont des matériaux prometteurs pour le développement de nouvelles technologies de batteries en raison de leur structure cristalline ouverte unique et de leur conductivité réglable. Cette structure peut être modifiée pour améliorer la conductivité du matériau.
L'article décrit une méthode électrochimique dans laquelle un matériau (Ni-HCF) est produit directement sur une électrode. Des plaquettes de silicium recouvertes d'or de Platypus Technologies ont été utilisées pour créer une électrode active pour cette étude. Les auteurs ont cherché à déterminer la quantité de matériau actif dans le stockage de la charge de Ni-HCF.
Le Ni-HCF a été produit par un processus électrochimique en deux étapes sur une plaquette de silicium recouverte d'or. La capacité de charge a été déterminée par voltampérométrie cyclique (CV), une technique utile pour évaluer les réactions d'oxydo-réduction et qui peut être utilisée pour mesurer la matière active présente dans un échantillon.
La plaquette de silicium recouverte d'or de Platypus Technologies a servi à la fois de substrat et d'électrode active pour l'expérience. Le nickel a d'abord été déposé sur la surface de l'or par ampérométrie à potentiel continu, la tension étant ajustée jusqu'à ce qu'une charge adéquate passe à travers l'électrode. Ensuite, la voltampérométrie cyclique a été utilisée pour mesurer le courant lorsque le potentiel de l'électrode variait. Le courant mesuré en fonction de la tension pendant la fabrication du film est présenté ci-dessous, illustrant les changements de courant à 0,4 volt. Les pics croissants sur les spectres indiquent une liaison de surface du film Ni-HCF.
Les auteurs ont effectué des mesures supplémentaires de spectroscopie à rayons X sur les plaquettes revêtues d'or et fonctionnalisées avec du Ni-HCF. Ces mesures ont permis de caractériser la stœchiométrie du PBA.
D'autres études peuvent être menées pour évaluer la possibilité d'une variation d'un échantillon à l'autre causée par la rugosité de l'échantillon et les différences cinétiques. Néanmoins, un processus électrochimique comparatif non destructif a été établi afin de mesurer la quantité de Fe présente dans un échantillon de PBA. Ce travail pourrait être appliqué pour augmenter l'efficacité des échantillons de PBA afin de créer des matériaux améliorés semblables à des batteries.
En conclusion, les plaquettes de silicium recouvertes d'or de Platypus Technologies ont été utilisées pour développer et caractériser de nouveaux matériaux pour les technologies des batteries.
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