Investigation of asymmetic hybrid supercapacitor based on morphology of zinc oxide electrode materials for high energy supercapacitors

Süper kapasitörler, enerji depolama ve hasat sorunları için çok sayıda yeni ortaya çıkan mobil cihaz için oldukça caziptir. Bu tezde, çeşitli elektrot malzemeleri ve üretim yöntemleri kullanarak her türlü süperkapasitör tasarım teknikleri dahil olmak üzere süperkapasitör araştırma ve teknolojisindeki son gelişmelerin bir özetini sunuyoruz. Aynı zamanda, süperkapasitör elektrotları için yeni materyallerde elde edilen mevcut ilerlemeyi de kapsamaktadır. En son üretilen EDLC, Hybrid, Pseudo süper kapasitörler de burada açıklanmıştır. Farklı morfolojilere sahip elektrot malzemeleri olarak kullanılan metal oksitler, özellikle ZnO, burada odaklanmaktadır. ZnO nanoyapıları, nanopartiküller, nanoflowerler ve nanourchinler şeklinde sentezlendi. Numunelerin yapısal, elektronik ve optik karakterizasyonu XRD, SEM, fotolüminesans, Raman ve UV-Vis spektroskopisi gibi standart tekniklerle yapılmıştır. Her bir morfolojiye özgü nokta kusur yapıları, konsantrasyonları ve konumları açısından EPR spektroskopisi ile araştırılmıştır. Core-shell modeline göre, numunelerin tümü çekirdek kusurlarını ortaya çıkarmış, ancak yüzeydeki kusurlar lekelenmiştir. Son olarak, üç morfolojinin tamamı, gerçek bir süper kapasitör cihazında elektrot malzemesi olarak test edilmiştir ve cihazın performansı, özellikle spesifik kapasitans ve depolama mekanizması, nokta kusurları tarafından aracılık edilmiştir. Morfolojiye bağlı kusurlu ZnO elektrodu, EDLC'den psödosüperkapasitörlere kadar süperkapasitör cihazının çalışma prensibinin izlenmesini sağlar.