view in publisher's site

Electrochemical performance of Bi2Te3 heterostructure thin film and Cu7Te4 nanocrystals on undoped and In3+-doped WO3 films for energy storage applications

Highlights•Electrodes with/without In3+ doping showed Faradic pseudocapacitance behavior.•In3+ doping in WO3 was attributed to the insertion–removal exchange process.•The highest Cs value of 90.2 mA h/g was obtained at a scan rate of 10 mV/s.•The surface area and charge transfer capability were increased after In3+ doping.•A Cu7Te4/Bi2Te3 heterostructure can be used for energy storage applications.AbstractWe demonstrated the synthesis of undoped and In3+-doped WO3 as an electron acceptor for energy storage applications, by utilizing the electrochemical S2− insertion/extraction process at the heterostructure of rhombohedral Bi2Te3 thin films and hexagonal Cu7Te4 nanocrystals. The cyclic voltammetry of heterostructured electrodes with and without In3+ doping both showed Faradic pseudo-capacitance behavior based on the oxidation and reduction processes. The largest exchange current density of 3.43 mA/cm2 was obtained for the heterojunction-structured-Bi2Te3 thin films and Cu7Te4 nanocrystals with In3+ doping in the WO3 electrode. This implies more favorable hydrogen evolution reaction kinetics and higher electrocatalytic activity at the anode. The highest specific capacity of 90.2 mA h/g was obtained at a scan rate of 10 mV/s, with the power density reaching 1.7 kW/kg at the highest energy density value of 18.85 Wh/kg for the In3+-doped electrode. The overall results revealed the inherent properties of the new electrode materials, as well as their potential use in energy storage devices or in future electrochemical energy conversion and storage applications involving hydrogen (or oxygen) evolution reactions.Graphical abstractDownload : Download high-res image (232KB)Download : Download full-size image

عملکرد الکتروشیمیایی فیلم نازک با ساختار ناهمگن Bi۲Te۳ و نانوکریستال Cu۷Te۴ بر روی فیلم‌های WO۳ خالص و آلاییده با In۳ + برای کاربردهای ذخیره‌سازی انرژی

نقاط برجسته * الکترودهایی با و بدون دوپینگ ۳ + رفتار مقاومت کاذب فارادی را نشان دادند. دوپینگ In۳ + در WO۳ به فرآیند تبادل حذف - درجی نسبت داده شد. بالاترین مقدار سزیم ۹۰.۲ mh / g در سرعت اسکن ۱۰ mv / s به دست آمد. مساحت سطح و قابلیت انتقال بار پس از دوپینگ + ۳ افزایش یافت. ساختار هتروساختار Cu۷Te۴ / Bi۲Te۳ را می توان برای کاربردهای ذخیره‌سازی انرژی به کار برد. ولتامتری چرخه‌ای الکترودهای نامنظم با و بدون آلایش [ ۳ + ] هر دو رفتار شبه خازنی فارادی را براساس فرایندهای اکسیداسیون و احیا نشان دادند. بیش‌ترین چگالی جریان تبادل برای لایه‌های نازک با ساختار هتروجانکشن - Bi۲Te۳ و نانوکریستال Cu۷Te۴ با آلایش In۳ + در الکترود WO۳ به دست آمد. این به معنی سینتیک واکنش تکامل هیدروژن مطلوب‌تر و فعالیت الکتروکاتالیتیک بالاتر در آند است. بالاترین ظرفیت ویژه ۹۰.۲ mA h / g در نرخ اسکن ۱۰ mV / s، با چگالی توان به ۱.۷ KW / kg در بالاترین مقدار چگالی انرژی ۱۸.۸۵ Hh / kg برای الکترود آلاییده + ۳ به دست آمد. نتایج کلی نشان داد که خواص ذاتی مواد الکترود جدید، و همچنین پتانسیل استفاده آن‌ها در دستگاه‌های ذخیره انرژی یا در آینده تبدیل انرژی الکتروشیمیایی و کاربردهای ذخیره‌سازی شامل واکنش شیمیایی هیدروژن (یا اکسیژن).
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Chemical Engineering
  • ترجمه مقاله General Chemical Engineering
  • مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • مقاله Electrochemistry
  • ترجمه مقاله Electrochemistry
  • مقاله برق شیمی
  • ترجمه مقاله برق شیمی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.