Élaboration d'électrodes à partir d'un polymère électroactif à base de polyaniline renforcé par des nanocomposites de ZnO-Oxyde de graphène

Abstract

Le présent travail est dédié à l’élaboration et la caractérisation d'électrodes à base de PolyAniline (PANI) renforcées par des nanocomposites de ZnO et d’Oxyde de Graphène (OG). Pour se faire, un dépôt physique puis électrochimique ont été entrepris. En premier lieu, le PANI et l’OG (synthétisés au niveau du laboratoire) ont subi une caractérisation physico-chimique approfondie en ayant recours à des techniques de caractérisation des matériaux telles que la Microscopie Electronique à Balayage (MEB), la spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (FTIR) et la Diffraction des rayons X (DRX) afin d'analyser en détail la composition, la structure et les propriétés morphologiques du composite. La voltampérométrie cyclique (VC) a été utilisée pour le dépôt électrochimique du PANI et de l’OG, par la suite l'impédance électrochimique (IE) a été réalisées afin d’évaluer rigoureusement les propriétés électrochimiques clés, notamment la capacité de stockage d'énergie de l’électrode, la conductivité ainsi que la stabilité cyclique de l'électrode composite ainsi élaborée. Les dépôts obtenus électrochimiquement ont été plus stables et mieux adhérés à la surface des électrodes en acier inoxydable, contrairement aux dépôts par spin coating (adsorption physique) qui s’effritaient facilement et qui ont été abandonnés au profit des dépôts électrochimiques. Les résultats obtenus confirment l'intégration réussie des nanocomposites de ZnO/OG dans la matrice du PANI et ce par électrodéposition. Après 25 cycles, le dépôt de PANI/ZnO/OG a été de 140 mg par rapport à 58.9 mg obtenu après 10 cycles, entraînant ainsi une amélioration significative des propriétés électrochimiques. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour le développement de supercondensateurs plus performants et plus durables.