BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
LÊ HỒNG QUÂN
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU AEROGEL CACBON
TỪ CHITOSAN VÀ TỔ HỢP VỚI OXIT/SUNFUA Ni, Co
ỨNG DỤNG LÀM ĐIỆN CỰC CHO SIÊU TỤ ĐIỆN
BẤT ĐỐI XỨNG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HC VT CHT
Hà Nội - m 2025
BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
LÊ HỒNG QUÂN
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU AEROGEL CACBON
TỪ CHITOSAN VÀ TỔ HỢP VỚI OXIT/SUNFUA Ni, Co
ỨNG DỤNG LÀM ĐIỆN CỰC CHO SIÊU TỤ ĐIỆN
BẤT ĐỐI XỨNG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HC VT CHT
Ngành: Vật liệu điện t
Mã số: 9440123
c nhn ca Hc viện
Khoa hc và Công ngh
Người hướng dẫn 1
PGS.TS. Nguyễn Văn Hòa
Người hướng dẫn 2
PGS.TS. Ứng Th Diu Thúy
Hà Nội - m 2025
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án: "Nghiên cứu chế tạo vật liệu aerogel cacbon
từ chitosan và tổ hợp với oxit/sunfua Ni, Co ứng dụng làm điện cực cho siêu tụ
điện bất đối xứng " là công trình nghiên cứu của chính mình dưới sự hướng dẫn
khoa học của tập thể hướng dẫn. Luận án sử dụng thông tin trích dẫn từ nhiều
nguồn tham khảo khác nhau và các thông tin trích dẫn được ghi rõ nguồn gốc.
Các kết quả nghiên cứu của tôi được công bố chung với các tác giả khác đã
được sự nhất trí của đồng tác giả khi đưa vào luận án. Các số liệu, kết quả được
trình bày trong luận án hoàn toàn trung thực chưa từng được công bố trong
bất kỳ một công trình nào khác ngoài các công trình công bố của tác giả. Luận
án được hoàn thành trong thời gian tôi làm nghiên cứu sinh tại Học viện Khoa
học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Hà Nội, ngày 02 tháng 1 năm 2025
Tác giả luận án
Lê Hồng Quân
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và đầy kính trọng đến thầy, cô hướng
dẫn đã dẫn dắt tôi từ ngày đầu nghiên cứu đầy bỡ ngỡ và nhiều thiếu sót, thầy
cô hướng dẫn tận tâm cho tôi suốt cả một chặng đường dài trong suốt quá trình
nghiên cứu đề tài luận án. Thầy, cô luôn tạo mọi cơ hội và điều kiện tốt nhất để
tôi có thể thực hiện và hoàn thành các nội dungthực nghiệm nghiên cứu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo cơ sở đào tạo, phòng Đào tạo
các phòng chức năng của Học viện Khoa học Công nghệ Việt Nam - Viện
Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành
khóa học và bảo vệ luận án.
Tôi xin thành thật biết ơn tới lãnh đạo Viện Khoa học vật liệu, Trung tâm
Nhiệt đới Việt – Nga, Chi nhánh Ven biển đã quan tâm giúp đỡ htrợ tối đa
để tôi hoàn thành khóa học.
Tôi gửi lời cảm ơn sâu sắc đến chnhiệm đề tài Nafosted, số 103.99-
2021.117 đã hỗ trợ một phần hóa chất và thiết bị trong quá trình thực hiện luận
án.
Lời cám ơn tiếp theo tôi xin cảm ơn Phòng Độ bền Nhiệt đới Chi nhánh
Ven biển, Trung tâm thí nghiệm thực hành - Trường Đại học Nha Trang, Viện
Khoa học vật liệu là những nơi tôi thực hiện đề tài luận án.
Cuối cùng, tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới đồng nghiệp, bạn bè và gia
đình, những người luôn chia sẻ động viên tôi vượt qua mọi thử thách, tiếp
thêm sức mạnh nghị lực để hoàn thành luận án.
Hà Nội, ngày 02 tháng 1 năm 2025
c giả luận án
Lê Hồng Quân
MC LC
DANH MC CÁC CH VIT TT ................................................................ i
DANH MC BNG ......................................................................................... ii
DANH MC HÌNH ......................................................................................... iii
M ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CU ...................................... 4
1.1 Tng quan v siêu t đin ........................................................................... 4
1.1.1 Cu to ca siêu t đin ..................................................................... 5
1.1.2 Nguyên lý hoạt động ca siêu t đin ................................................ 8
1.2 Tng quan v vt liệu điện cc ................................................................. 11
1.2.1 Vt liu cacbon ................................................................................ 11
1.2.2 Vt liu oxit/sunfua kim loi chuyn tiếp ........................................ 15
1.2.3 Vt liu t hp cha cacbon và oxit/sunfua kim loi ...................... 19
1.3 Tình hình nghiên cu ti Vit Nam .......................................................... 22
2. CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIM S DNG
TRONG LUN ÁN ........................................................................................ 25
2.1 Chế to vt liu aerogel cacbon t chitosan .............................................. 25
2.2 Chế to vt liu t hp cha NiO và cacbon t chitosan .......................... 27
2.3 Chế to vt liu t hp cha NiCo2O4 và cacbon t chitosan .................. 28
2.4 Chế to vt liu t hp cha NiCo2S4 và cacbon t chitosan ................... 30
2.5 Chế tạo điện cc siêu t đin .................................................................... 31
2.6 Chế to siêu t đin ................................................................................... 32
2.7 Mt s phương pháp nghiên cứu vi hình thái và cu trúc vt liu ............ 33
2.7.1 Kính hiển vi điện t quét ................................................................. 33
2.7.2 Kính hiển vi điện t truyn qua ....................................................... 34
2.7.3 Nhiu x tia X .................................................................................. 35
2.7.4 Ph hng ngoi biến đi Fourier ..................................................... 36
2.7.5 Đẳng nhit hp ph - gii hấp nitơ .................................................. 37
2.8 Các phép đo xác định tính cht và thông s đin hóa ............................... 37