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SCOPUS
Zinc doped H<sub>2</sub>Ti<sub>12</sub>O<sub>25</sub> Anode and Activated Carbon Cathode for Hybrid Supercapacitor with superior performance
저자
Choi, Hyeong-Jong ; Lee, Seung-Hwan ; Kim, Jin Hyeon ; Kim, Hong-Ki ; Kim, Jong-Myon
발행기관
학술지명
권호사항
-
발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
613-620(8쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Hybrid supercapacitors were fabricated with both pristine and H<SUB>2</SUB>Ti<SUB>12-x</SUB>Zn<SUB>x</SUB>O<SUB>25-x</SUB> (x=0.15, 0.3, 0.45, 0.6) anode electrodes. The structural properties and morphology of particles after zinc doping were confirmed by X-ray diffraction (XRD), Rietveld refinement, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and scanning electron micron microscopy (SEM). The electrochemical performances of the hybrid supercapacitors were measured. The results show that the H<SUB>2</SUB>Ti<SUB>11.7</SUB>Zn<SUB>0.3</SUB>O<SUB>24.7</SUB> not only enhanced discharge specific capacitances of 70.7 Fg<SUP>−1</SUP> at 0.5 Ag<SUP>−1,</SUP> but also capacitance retention of 92% after 1000 cycles. In addition, H<SUB>2</SUB>Ti<SUB>11.7</SUB>Zn<SUB>0.3</SUB>O<SUB>24.7</SUB> has lower polarization and charge transfer resistance (R<SUB>ct</SUB>) of 0.142Ω. The power densities and energy densities of H<SUB>2</SUB>Ti<SUB>11.7</SUB>Zn<SUB>0.3</SUB>O<SUB>24.7</SUB> were 42.4-8.1 Wh kg<SUP>−1</SUP> and 182-5676.2Wkg<SUP>−1</SUP> at 0.1 and 3 Ag<SUP>−1</SUP>, respectively. Consequentially, Zn doping improved structure stability and electrochemical performance of H<SUB>2</SUB>Ti<SUB>12</SUB>O<SUB>25</SUB>. Therefore, hybrid supercapacitors were fabricated using a H<SUB>2</SUB>Ti<SUB>11.7</SUB>Zn<SUB>0.3</SUB>O<SUB>24.7</SUB> anode can be regarded as energy storage devices.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Hybrid supercapacitors were fabricated with H<SUB>2</SUB>Ti<SUB>12-x</SUB>Zn<SUB>x</SUB>O<SUB>25-x</SUB> (x=0∼0.6) anode. </LI> <LI> Capacitance retention of H<SUB>2</SUB>Ti<SUB>11.7</SUB>Zn<SUB>0.3</SUB>O<SUB>24.7</SUB> was 92% after 1000 cycles. </LI> <LI> Power densities of H<SUB>2</SUB>Ti<SUB>11.7</SUB>Zn<SUB>0.3</SUB>O<SUB>24.7</SUB> were 42.4-8.1 Wh kg<SUP>-1</SUP> from 0.1 to 3 Ag<SUP>-1</SUP>. </LI> <LI> Energy densities of H<SUB>2</SUB>Ti<SUB>11.7</SUB>Zn<SUB>0.3</SUB>O<SUB>24.7</SUB> were 182-5676.2W kg<SUP>-1</SUP> from 0.1 to 3 Ag<SUP>-1</SUP>. </LI> </UL> </P>
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