工程S方案g-C3N4/MnO2异构结构用于集成的可光充电超级电容器,具有增强的储能性能
P Chinnappan Santhosh1, Suresh Jayakumar1, A V Radhamani1
1Energy and Innovative Materials Laboratory (EIML), Department of Physics and Nanotechnology, College of Engineering and Technology, SRM Institute of Science and Technology (SRMIST), Kattankulathur, Chengalpattu, 603203, Tamilnadu, India. radhamaa@srmist.edu.in.
这项研究引入了一种新的g-C3N4/MnO2光阴极,用于固态光可充电超级电容器. 该S方案架构增强了光辅助的能量储存和循环稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 全球能源危机需要先进的储能解决方案.
- 可光充电的超级电容器提供了有前途的光感应电化学能量储存.
- 开发高效和稳定的能量转换/储存设备至关重要.
研究的目的:
- 为了制造和描述一种基于2D/1D g-C3N4/MnO2的新光阴极架构.
- 开发一个固态光可充电的超级电容器设备.
- 调查S-scheme充电转移机制,以增强能源存储.
主要方法:
- 一个2D/1D g-C3N4/MnO2异质连接光阴极的制造.
- 光发光 (PL) 谱学以确认电荷分离效率.
- 在黑暗和光明条件下进行电化学测量 (电容,循环稳定性).
- 扫描凯尔文探测器 (SKP) 和Mott-Schottky分析以验证电荷转移机制.
主要成果:
- 该g-C3N4/MnO2 S方案架构显著增强了光激发电荷分离.
- 优化的设备显示在照明下面积电容增加了~23%.
- 经过600个循环后的双重容量保留和2000个循环后的100%显示出异常的循环稳定性.
- 概念验证设备成功为LED供电.
结论:
- 新的g-C3N4/MnO2 S方案异质连接对高效的光辅助储能非常有希望.
- 在MnO2中氧空隙介导的陷状态有助于提高性能.
- 这项工作代表了下一代储能材料的重大进步.
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