Sol-Gel-Synthese von Kobalthydroxychloriden

Co2(OH)3Cl wurde durch ein einfaches Eintopf-Sol-Gel-Verfahren hergestellt. Für die Synthese werden zwei verschiedene Lösungsmittel, Ethylenglykol und Glycerin, verwendet. Die so hergestellten Proben werden auf ihre Morphologie, Struktur und elektrochemische Stabilität beim Zyklieren untersucht. Die Probe mit Ethylenglykol als Lösungsmittel weist eine dreidimensionale, poröse, vernetzte Xerogel-Morphologie auf, während die Probe mit Glycerin eine kristalline und nicht-poröse Nanopartikel-Struktur zeigt. Die spezifische Kapazität des mit Ethylenglykol hergestellten Co2(OH)3Cl beträgt 434 F/g, wenn die Elektroden in 3 M KOH bei einem spezifischen Strom von 2 A/g zyklisch betrieben werden, und mit Glycerin beträgt sie 252 F/g. Interessanterweise zeigte Co2(OH)3Cl mit Ethylenglykol und Glycerin bei einer hohen Stromdichte von 25 A/g 143 F/g bzw. 72 F/g. Ethylenglykol veränderte die Struktur und Morphologie erheblich, so dass ein mesoporöses Co2(OH)3Cl mit großer Oberfläche entstand, was wiederum das bemerkenswerte elektrochemische Verhalten beeinflusste. Mit einer signifikanten spezifischen Kapazität und elektrochemischen Stabilität ist das synthetisierte Material ein neuer potenzieller Kandidat für Superkondensatoren.