Nabti Zineb | Université 8 Mai 1945 Guelma

Specialty:

Materials Engineering

Department:

Department of Process Engineering

Faculty:

Faculty of Sciences and Technology

Campus: Ancien Campus

nabti.zineb@univ-guelma.dz

Doctoral advisor:

Bordjiba Tarik

Google Scholar Link:

https://scholar.google.fr/citations?user=re0cNTEAAAAJ&hl=fr

Rersearchgate Link:

https://www.researchgate.net/profile/Nabti_Zineb

ORCID:

https://orcid.org/0000-0003-1676-7807

Thesis title

Doctoral thesis title:

Synthesis and Characterization of Graphene-based Nanocomposites and Manganese Oxide for Application in Renewable Energies

Thesis title (Ar)

Doctoral thesis title (Ar):

تخليق وتوصيف المركبات النانوية المستندة إلى الجرافين وأكسيد المنغنيز للتطبيق في الطاقات المتجددة

Thesis title (Fr)

Doctoral thesis title (Fr):

Synthèse et Caractérisation des Nanocomposites à Base de Graphene et Oxyde de Manganèse pour Application en Énergies Renouvelables

keywords

Keywords:

Energy storage, manganese oxides, aqueous supercapacitors, electrode materials, composites, graphene

keywords (Ar)

Key words (Ar):

تخزين الطاقة ، أكاسيد المنغنيز ، المكثفات الفائقة في الوسط المائي ، مواد الإلكترود ، المواد المركبة ، الجرافين.

keywords (Fr)

Key words (Fr):

stockage d’énergie, oxydes de manganèse, supercondensateurs en milieux aqueux, matériaux d’électrodes, composites, graphène.

Hierarchical microfbers carbon–graphene–Mn3O4 (MFC–G Mn3O4) nanocomposites have been successfully prepared via a simple, effective, and scalable chemical deposition method. It was applied as a free-standing and binder-free electrodes for an electrochemical capacitor. The graphene was frst synthesized by electrochemical exfoliation of graphite rods and deposited on the microfbers carbon using gradually drop of the temperature until 150 °C to form MFC–G electrode. Then the Mn3O4 was prepared by direct redox depositions on MFC–G substrate at the temperature of 150 °C to form MFC–G–Mn3O4. For comparison purposes, the Mn3O4 was deposited directly on MFC to form MFC–Mn3O4 electrode under similar conditions. The synthesized materials were characterized by using scanning electronic microscopy, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, cyclic voltammetry, galvanostatic charge– discharge (GCD) and electrochemical impedance spectroscopy techniques. The results from
different characterization techniques indicate that the graphene and Mn3O4 were successfully synthesized and deposited on substrates. The specifc capacitance of the electrode MFC– G–Mn3O4 reached 414 F g-1, this is fve times greater than that obtained capacitance from the electrode MFC Mn3O4 which is 83 F g-1. In addition, the introduction of graphene in the matrix of Mn3O4 allows an improvement of contact resistance between the active material and the current collector, electronic conductivity of the electrode, and stability over GCD cycling. The specifc capacitance of the MFC–G– Mn3O4 is one of the highest values recorded in the literature of Mn3O4 based materials. Combination of the graphene and Mn3O4 using the direct deposition resulted in efcient synergetic effect between the two materials. The facile synthesis techniques and the good capacitive performances indicate that the developed nanocomposite electrode would be promising as electrode materials for the high performance
electrochemical capacitor.

Abstract (Ar)

Abstract (Ar):

بنجاح من خلال طريقة ترسيب كيميائية بسيطة وفعالة وقابلة للتطوير. تم تطبيقه كأقطاب قائمة بذاتها وخالية من الموثق لمكثف الكهروكيميائية. تم تصنيع الجرافين بواسطة التقشير الكهروكيميائي لقضبان الجرافيت وترسب على ميكروليف الكربوني باستخدام الانخفاض التدريجي لدرجة الحرارة حتى 150 درجة مئوية لتشكيل قطب MFC-G. ثم تم تحضير Mn3O4 بواسطة ترسبات الأكسدة المباشرة على الركيزة MFC-G عند درجة حرارة 150 درجة مئوية لتشكيل MFC-G – Mn3O4. لغرض المقارنة ، تم إيداع Mn3O4 مباشرة على MFC لتشكيل القطب MFC-Mn3O4 في ظل ظروف مماثلة. تميزت المواد المركبة باستخدام المجهر الإلكتروني المسح الضوئي ، حيود الأشعة السينية ، التحليل الطيفي للرامان ، قياس الجهد الدوري ، تفريغ الشحنة الكلفانية (GCD) وتقنيات التحليل الطيفي للمقاومة الكهروكيميائية. تشير نتائج تقنيات التوصيف المختلفة إلى أن الجرافين و Mn3O4 تم توليفهما وترسبتهما على ركائز. بلغت السعة المحددة للإلكترود MFC-G – Mn3O4 414 F g-1 ، وهذا يزيد بمقدار خمسة أضعاف عن السعة التي تم الحصول عليها من الإلكترود MFC Mn3O4 وهو 83 F g-1. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إدخال الجرافين في مصفوفة Mn3O4 يسمح بتحسين مقاومة التلامس بين المادة الفعالة وجامع التيار ، والتوصيل الإلكتروني للقطب ، والثبات على الدراجات GCD. تعد السعة المحددة لـ MFC-G– Mn3O4 واحدة من أعلى القيم المسجلة في أدبيات المواد التي تستند إلى Mn3O4. مزيج من الجرافين و Mn3O4 باستخدام الترسب المباشر أدى إلى تأثير التآزر efcient بين المادتين. تشير تقنيات التخليق السطحي والأداء السعوي الجيد إلى أن القطب المتطور النانوي المتطور سيكون واعداً كمواد قطبية للمكثف الكهروكيميائي عالي الأداء.

Abstract (Fr)

Abstract (Fr):

Les microfibres hiérarchiques en nanocomposites carbone – graphène – Mn3O4 (MFC – G Mn3O4) ont été préparées avec succès via une méthode de dépôt chimique simple, efficace et évolutive. Elle a été appliquée en tant qu'électrodes libres et sans liant pour un condensateur électrochimique. Le graphène a d'abord été synthétisé par exfoliation électrochimique de tiges de graphite et déposé sur le carbone de la microfibre en utilisant une chute progressive de la température jusqu'à 150 ° C pour former une électrode MFC – G. Ensuite, le Mn3O4 a été préparé par dépôts rédox directs sur substrat de MFC – G à une température de 150 ° C pour former du MFC – G – Mn3O4. À des fins de comparaison, le Mn3O4 a été déposé directement sur le MFC pour former une électrode MFC – Mn3O4 dans des conditions similaires. Les matériaux synthétisés ont été caractérisés en utilisant des techniques de microscopie électronique à balayage, de diffraction des rayons X, de spectroscopie Raman, de voltamétrie cyclique, de décharge galvanostatique (GCD) et de spectroscopie d'impédance électrochimique. Les résultats de différentes techniques de
caractérisation indiquent que le graphène et le Mn3O4 ont été synthétisés avec succès et déposés sur des substrats. La capacité spécifique de l'électrode MFC – G – Mn3O4 atteint 414 F g-1, elle est cinq fois supérieure à la capacité obtenue de l'électrode MFC Mn3O4 qui est de 83 F g-1. De plus, l'introduction de graphène dans la matrice de Mn3O4 permet une amélioration de la résistance de contact entre le matériau actif et le collecteur de courant, la conductivité électronique de l'électrode et la stabilité sur le cyclage des GCD. La capacité spécifique du MFC – G – Mn3O4 est l'une des valeurs les plus élevées enregistrées dans la littérature sur les matériaux à base de Mn3O4. La combinaison du graphène et de Mn3O4 en utilisant le dépôt direct a entraîné un effet synergique efcace entre les deux matériaux. Les techniques de synthèse faciles et les bonnes performances capacitives indiquent que l'électrode nanocomposite développée serait prometteuse comme matériau d'électrode pour le condensateur électrochimique à haute performance.

Scientific publications

Scientific publications :

Nabti Zineb, Bordjiba Tarik, Poorahong, Sujittra, Boudjemaa, Amel, Benayahoum, Ali, Siaj, Mohamed, Bachari, Khaldoun,’’ Free-standing and binder-free electrochemical capacitor electrode based on hierarchical microfibrous carbon–graphene–Mn3O4 nanocomposites materials’’, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, September 2018, Volume 29, Issue 17, pp 14813–14826.
Zineb Nabti, Tarik Bordjiba, Sara Bezzazi, Imane Saidia, ‘’ Electrodeposition of manganese oxide on carbon paper and their applications in renewable energies Electrodeposition de l’oxyde de manganese sur le papier de carbone et leurs applications en énergies renouvelables’’, IEEE xplore, 2018 International Conference on Electrical Sciences and Technologies in Maghreb (CISTEM). NSPEC Accession Number: 18419379 28-31 Oct. 2018
Youcef Guetteche, Tarik Bordjiba, Bilel Bouguerne, Zineb Nabti, Ourida Mahmoudi, Ahcen Lemzademi, ‘’ Development of Composite Material Based on PorousMicrofibrous Carbon and Zinc Oxide for Energy Storage Application’’, Int. J. Electrochem. Sci., 12 (2017) 1874 – 1884, doi: 10.20964/2017.03.37.

Scientific conferences

Scientific conferences:

Zineb Nabti, Tarik Bordjiba, Sara Bezzazi, Imane Saidia, ‘’ Electrodeposition of manganese oxide on carbon paper and their applications in renewable energies Electrodeposition de l’oxyde de manganese sur le papier de carbone et leurs applications en énergies renouvelables’’, IEEE xplore, 2018 International Conference on Electrical Sciences and Technologies in Maghreb (CISTEM). Alger, Alegria, 31 Oct. 2018.

Zineb Nabti, Tarik, Bordjiba, Ourida Mahmoudi, Asma Allele, WahidaSalmi, ‘’ 2. Synthèse et Caractérisation de Nanocomposites à base de Nanotubes de Carbone et Oxyde de Zinc pour Application en Energies Renouvelables’’, The Third International Symposium on Mineral Industry and Environment, Annaba, Algéria, 11- 13 Octobre 2017.

Zineb Nabti, Tarik Bordjiba, Benayahoum Ali, Khaidoun Bachari, ''Synthèse et Caractérisation des Nanoparticules de l'Oxyde de Manganèse Bien Dispersées sur le Microfibres de Carbone et Leurs Applications en Energies Renouvelables'', Proceeding paper: Fourth International Conference on Energy, Materials, Applied Energetics and Pollution. ICEMAEP2018, Constantine, Algeria, 2018.

Zineb Nabti, Tarik Bordjiba, Razika Mehalel, ‘’ Amélioration de la stabilité des caractéristiques physico-chimiques et microbiologiques des conserves de tomates exposées à l’air et à la température ambiante’’, Séminaire International sur L’Agroalimentaire « SIA 2018» Guelma , Algeria.

Nabti Zineb et Tarik Bordjiba, ‘’Nouvelle approche pour le développement des électrodes à base de papier carbone et oxyde de manganèse pour application en stockage d’énergies renouvelables’’, Vème Colloque International de Chimie (CIC-5) Batna, Algeria, 2018.

Nabti Zineb, Tarik Bordjiba, ''Caractérisation physicochimique et électrochimique d’oxyde de manganèse électrodéposé'', Journée Nationale: « Étude des Matériaux : Élaboration et Modélisation, Guelma, Algeria, 2018.

Ourida Mahmoudi, Nabti Zineb, Tarik Bordjiba, ''Elaboration de l’oxyde de zinc nanostructuré'', Journée Nationale: « Étude des Matériaux : Élaboration et Modélisation, Guelma, Algeria, 2018.