Hydrothermal synthesis of ZnWO4–MnO2 nanopowder doped with carbon black nanoparticles for high-performance supercapacitor applications

Abstract

K syntéze nanoprášku ZnWO4 – MnO2 s vysokým stupněm krystalinity, jak bylo prokázáno rentgenovými difrakčními studiemi, byla použita dvoustupňová hydrotermální metoda. Syntetizovaný nanoprášek vykazuje strukturu typu nanorodů, jak bylo odhaleno transmisní mikroskopií s vysokým rozlišením s vybraným plošným elektronovým difraktogramem, což potvrzuje krystalické chování. Elektrochemické chování symetricky vyrobených elektrod za použití ZnWO4 – MnO2 jako aktivních materiálů spolu s dopovanými sazemi bylo zkoumáno pomocí cyklické voltametrie (CV), galvanostatického profilování náboje / výboje a elektrochemické impedanční spektroskopie v potenciálním okně 0–1 V. Elektrochemická analýza byla provedena za použití 2 M KOH elektrolytu. Vyrobené elektrody vykazovaly lepší elektrochemické chování při maximální měrné kapacitě 714 Fg-1 při skenovací rychlosti 5 mV s − 1, jak ukazují CV křivky. Kapacitance získaná z měření CV zobrazuje dominantní elektrostatické chování ve dvou vrstvách. Maximální měrná kapacita 690,6 F g-1 při proudové hustotě 1 A g-1 byla dosažena profilováním náboje / vybití. Kromě toho elektrody vykazovaly hustotu energie 289,17 Wh kg-1 při hustotě výkonu 547,90 W kg-1 při stejné proudové hustotě. Kromě toho si zpracované elektrody po absolvování 5000 nabíjecích / vybíjecích cyklů udržely 94,5% své počáteční kapacity, čímž dosáhly Coulombické účinnosti 81,7%.