Synergy of Nano-ZnO and 3D-graphene foam electrodes for asymmetric supercapacitor devices

Asimetrik süper kapasitör cihazları üretebilmek için 2 tip elektrot malzemesi üretildi: (i) Yüksek enerjili bilyeli öğütme tekniğinin yardımıyla 50 nm altında, yüksek oranda kusurlu, n-tipi geniş bant aralıklı yarı iletken ZnO nanokristalin elektrotlar sentezlendi. (ii) Kimyasal buhar biriktirme tekniğiyle esnek 3D-grafen köpüklersentezlendi. Kapsamlı kusur yapısı analizi, esasen spektroskopi olan gelişmiş karakterizasyon teknikleriyle gerçekleştirildi: elektron paramanyetik rezonans (EPR), Raman ve fotolüminesans (PL). Yığın ZnO elektrotlarına kıyasla nano ölçekli ZnO elektrotları, kusur konsantrasyonunda çarpıcı bir artış gösterdi. Yüzey kusuru, süper kapasitör cihazların elektrokimyasal performansında kritik bir rol oynar. En küçük kristalit boyutu olan 15 nm için yük transfer direncinde güçlü düşüşler gözlemlendi. Bu çalışma aynı zamanda sentezin, kusuryapılarının kontrolünün, elektronik ve elektriksel karakterizasyonun ve cihaz üretiminin yüksek performanslı faradaik asimetrik süper kapasitörler için son derece önemli olduğunu gösteriyor.