Giriş
Enerji talebinin artışı elektronik cihazlar ve elektrikli araçlarla doğrudan ilişkilidir.
Geleneksel fosil yakıtların çevresel etkileri nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarına geçiş gerekmektedir.
Elektrokimyasal enerji depolama sistemleri, hem kısa hem de uzun vadeli enerji depolama çözümleri sağlar.
Çinko İyon Kapasitörlerinin (ZnCs) Performans Sorunları
ZnCs, güçlü elektrostatik etkileşimler nedeniyle kapasite kaybı ve kısa ömür sorunu yaşamaktadır.
Elektrot malzemelerinin çözünmesi ve yavaş iyon difüzyonu performansı sınırlamaktadır.
Titanyum disülfid (TiS2), bu dezavantajları aşmak için bir elektrot malzemesi olarak araştırılmaktadır.
İki Boyutlu (2D) TiS2 Nanosheet Üretimi
Bulk TiS2, organolitiyum kimyası kullanılarak 2D nanosheet'lere eksfolye edilmiştir.
2D TiS2, ZnCs için katot malzemesi olarak optimizasyon süreçlerinden geçirilmiştir.
2D TiS2, 0.1 A g−1 akım yoğunluğunda 116.4 mAh g−1 spesifik kapasite sunmaktadır.
Sonuçlar ve Tartışmalar
2D TiS2'nin yüksek elektriksel iletkenlik ve iyileştirilmiş iyon erişilebilirliği sağladığı keşfedilmiştir.
Bu çalışma, 2D TiS2'nin ZnCs'in enerji yoğunluğunu artırma potansiyelini vurgulamaktadır.
Yeni nesil katotlar olarak 2D TiS2'nin enerji depolama alanında önemi artmaktadır.
İlgili Malzeme ve Üretim Teknikleri
2D TiS2 şeritlerinin fleksibilitesi ve düşük elektrik direnci gözlemlenmiştir.
XRD, Raman ve XPS gibi fiziko-kimyasal karakterizasyon teknikleri kullanılarak malzeme analizi yapılmıştır.
Özel kapasitans değerleri ve akım yoğunluklarına göre elektro-kimyasal karakterizasyon gerçekleştirilmiştir.