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Highly efficient electro-optically tunable smart-supercapacitors using an oxygen-excess nanograin tungsten oxide thin film
저자
Inamdar, Akbar I. ; Kim, Jongmin ; Jo, Yongcheol ; Woo, Hyeonseok ; Cho, Sangeun ; Pawar, Sambhaji M. ; Lee, Seongwoo ; Gunjakar, Jayavant L. ; Cho, Yuljae ; Hou, Bo ; Cha, SeungNam ; Kwak, Jungwon ; Park, Youngsin ; Kim, Hyungsang ; Im, Hyunsik
발행기관
학술지명
권호사항
-
발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
78-85(8쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>A smart supercapacitor shares the same electrochemical processes as a conventional energy storage device while also having electrochromic functionality. The smart supercapacitor device can sense the energy storage level, which it displays in a visually discernible manner, providing increased convenience in everyday applications. Here, we report an electro-optically tunable smart supercapacitor based on an oxygen-rich nanograin WO<SUB>3</SUB> electrode. The nanostructured WO<SUB>3</SUB> electrode is dark blue in color in the charged state and becomes transparent in its discharged state with a high optical modulation of 82%. The supercapacitor has a specific capacitance of 228Fg<SUP>−1</SUP> at 0.25 Ag<SUP>−1</SUP> with a large potential window (1.4V). It is highly durable, exhibits good electrochemical stability over 2000 cycles, retains 75% of its initial capacitance, and exhibits high coloration efficiency (~170cm<SUP>2</SUP>/C). The excellent electrochromic and electrochemical supercapacitor properties of the electrode is due to the synergetic effect between nanograin morphology and excess oxygen. A smart-supercapacitor fabricated with an oxygen-rich nanograin WO<SUB>3</SUB> electrode exhibits a superb combination of energy storage and highly-efficient electrochromic features in one device that can monitor the energy storage level through visible changes in color.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Oxygen-excess nanograin WO<SUB>3+δ</SUB> is synthesized for a smart supercapacitor electrode. </LI> <LI> It is dark blue in the charged state and transparent in the discharged state with an optical modulation of 82%. </LI> <LI> The device exhibits an excellent coloration efficiency of ~170cm<SUP>2</SUP>/C. </LI> <LI> The specific capacity is 228Fg<SUP>−1</SUP> with a large potential window of 1.4V. </LI> </UL> </P>
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