آرایه نانوذرات سولفید مس- قلع: استراتژی ساده ساخت، شناسایی و بررسی کاربرد آن در ابرخازن های الکتروشیمیایی

هدف ابرخازن ها از لحاظ دانسیته توان همانند خازن‌های سنتی عملکردی فوق العاده و دانسیته انرژی بالایی چون باتری ها از خود نشان می دهند. علاوه بر این شارژ سریع، مهندسی ساخت ساده، ایمنی و هم چنین سازگاری با محیط زیست ابرخازن‌ها را برای کاربردها و چشم‌انداز توسعه در زمینه ذخیره‌سازی انرژی بی‌سابقه می‌سازد. استفاده از ابرخازن‌ها گاها به دلیل عملکرد ضعیف الکتروشیمیایی و پایداری چرخه ای کمتر مواد الکترودی محدود می گردد. برای دست یابی به عملکرد و پایداری بسیار بالا که معیارهای حیاتی برای برای کاربردهای ابرخازن هستند، تولید مواد نانوساختار برای بهبود سطح ویژه و هدایت الکتریکی بسیار حیاتی است. کار حاضر، از مسیر اقتصادی هیدروترمال برای سنتز نانوذرات cu2sns4 استفاده کرده است. ساختار، ترکیب شیمیایی و مورفولوژی مواد سنتزشده از طریق میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) بررسی و نیز طیف‌سنجی پراش انرژی ایکس (edx) و نقشه عنصری برای تایید ترکیب عنصری استفاده گردید. پس از مشخصه یابی های دقیق، عملکرد ابرخازنی الکترود cu2sns4 توسط تکنیک های مختلف الکتروشیمیایی بررسی شد. الکترود تهیه‌شده در این پژوهش توانست ظرفیت بالای f g-1 2076.9 در دانسیته جریان a g-1 1 و پایداری 90.44 درصد پس از 10000 چرخه را از خود نشان دهد. علاوه براین، ابرخازن نامتقارن cu2sns4//ac ظرفیت f g-1 246.93 در دانسیته جریان a g-1 1 و پایداری 82.32% پس از 10000 چرخه را ارائه می کند. عملکردهای الکتروشیمیایی فوق‌العاده نانوساختار cu2sns4 کاربردهای تکنولوژیکی قابل‌توجهی در آینده خواهد داشت.

copper-tin sulfide nanoparticle array: simple fabrication strategy, identification, and investigation of its application in electrochemical supercapacitors

in terms of power density, supercapacitors exhibit excellent performance like conventional capacitors and high energy density like batteries. in addition, supercapacitors offer unprecedented applications and development prospects in the field of energy storage due to their fast charging, simple manufacturing technology, safety, and environmental compatibility. the use of supercapacitors is sometimes limited by the poor electrochemical performance and low cyclic stability of the electrode materials. to achieve very high performance and stability, which are crucial criteria for supercapacitor applications, the fabrication of nanostructured materials to improve the specific surface area and electrical conductivity is crucial. in the present work, a simple and economical hydrothermal route was used for the synthesis of cu2sns4 nanoparticles. the structure, chemical composition, and morphology of the synthesized materials were investigated by scanning electron microscopy (sem) and transmission electron microscopy (tem), as well as x-ray energy diffraction (edx), and elemental mapping to confirm the elemental composition of the prepared electrode. the electrode fabricated in this research was able to exhibit a high capacitance of 2076.9 f g-1 at a current density of 1 a g-1 and a stability of 90.44% after 10000 cycles. in addition, the asymmetric supercapacitor cu2sns4//ac provides a capacitance of 246.93 f g-1 at a current density of 1 a g-1 and a stability of 82.32% after 10000 cycles. the excellent electrochemical performances of cu2sns4 nanostructure will have significant technological applications in the future.