Kinerja pseudokapasitif tingkat lanjut dari nano-komposit Ti3C2Tx-ZnOHF/ZnO untuk aplikasi penyimpanan energi

Abstrak
Meningkatnya permintaan akan sistem penyimpanan energi yang efisien dan berkinerja tinggi mendorong eksplorasi material dan komposit baru. Material elektroda tradisional sering kali menghadapi keterbatasan dalam hal kepadatan energi dan daya. Makalah ini menunjukkan sistem elektroda katode berlapis semprot baru yang terdiri dari Ti3C2Tx MXene dan nanostar seng hidroksi fluorida/seng oksida (ZnOHF/ZnO) (NSs) untuk aplikasi penyimpanan energi dalam elektrolit pH netral. Elektroda Ti3C2Tx-NSs yang dioptimalkan menunjukkan kapasitansi spesifik yang unggul, mencapai 236 F g−1 pada 5 mV s−1 dalam voltametri siklik (CV) dan 139 F g−1 pada 5 mV s−1 dalam pengukuran pengisian-pelepasan galvanostatik (GCD), yang lebih unggul daripada elektroda Ti3C2Tx polos (115 F g−1 pada 0,5 A g−1) dan NSs polos (108 F g−1 pada 0,5 F g−1), yang digunakan sebagai referensi. Selain itu, perangkat superkapasitor Ti3C2Tx||Ti3C2Tx-NSs asimetris mencapai kapasitansi spesifik sebesar 147 F g−1 pada 0,5 A g−1, kerapatan energi Ed ~ 46 W h kg−1 pada kerapatan daya Pd ~ 875 W kg−1, dan Pd tertinggi ~ 16650 W kg−1 pada Ed ~ 14 W h kg−1. Temuan ini menunjukkan bahwa ZnO NSs yang dikombinasikan dengan MXene Ti3C2Tx terdelaminasi, memiliki potensi signifikan untuk aplikasi penyimpanan energi yang efisien, memanfaatkan sinergi antara kapasitansi lapisan ganda dan efek pseudokapasitif.