能够点亮LED，结构对称对超级电容器影响如此大

摘要
氧化锌钴基材料的电容和能量密度的提高对于制造具有出色电化学性能的超级电容器至关重要。文章通过一种简便的水热法合成了掺铜的氧化锌钴（Zn1-xCuxCo2O4）纳米结构，以实现优异的超电容性能。值得注意的是，对于Zn 0.7Cu0.3Co2O4（x = 0.3）样品，向ZnCo2O4中掺入Cu会使比表面积（52 m2 g-1）增大2倍，并且电荷转移电阻降低。因此，掺杂Cu的Zn 0.7Cu0.3Co2O4电极表现出1425 F g-1的高比电容，与原始ZnCo2O4电极的917 F g-1相比，增加了1.55倍。在2000次充放电循环后，Zn0.7Cu0.3Co2O4保留了约96％的电容。

后来，制造了基于Zn0.7Cu0.3Co2O4的固态对称超级电容器，该电容器具有1.5 V的电位窗口，并具有增强的循环稳定性。组装后的器件在2621 WK g-1的功率密度下显示出55 W h kg-1的高能量密度，并成功点亮了1.5 V的黄色LED。电化学性能的极大提高归功于表面积和电子面积的增加。电极的电导率。所获得的结果清楚地证明了所制造的固态对称超级电容器具有在柔性储能装置中使用的潜力。

所制造的装置的示意图，以及实际成功地组装了固态对称装置。

x = 0.0、0.1、0.3和0.5的Zn1-xCuxCo2O4样品分别命名为ZCo，CZCo1，CZCo2和CZCo3

样品的氮吸附-解吸等温线和相应的孔径分布：

（a）ZCo

（b）CZCo1

（c）CZCo2

（d）CZCo3

（a）在40 mV s-1下的ZCo，CZCo1，CZCo2和CZCo3样品的CV曲线。

（b）CZCo2样品在不同扫描速率下的CV曲线。

（c）所有样品在1 A g-1下的GCD曲线。（d）CZCo2样品在不同电流密度下的GCD曲线。

（a）ZCo，CZCo1，CZCo2和CZCo3样品的比电容与电流密度的关系。

（b）ZCo和CZCo2样品在10 A g-1下的循环性能。

（c）奈奎斯特图，插图显示ZCo，CZCo1，CZCo2和CZCo3样品的放大图。

（a）CZCo2 //凝胶电解质// CZCo2超级电容器装置的示意图。

（b）对称CZCo2 //凝胶电解质// CZCo2超级电容器装置在5、10、20、50和100 mV / s的扫描速率下的CV曲线。

（c）在不同电流密度下对称CZCo2 //凝胶电解质// CZCo2-SC器件的GCD曲线。（d）对称CZCo2 //凝胶电解质// CZCo2超级电容器器件的比电容与电流密度的关系。

（e）对称CZCo2 //凝胶电解质// CZCo2超级电容器器件具有多个循环的比电容图。

（f）对称CZCo2 //凝胶电解质// CZCo2超级电容器装置的Ragone图。

（a）能量密度值与ZnCo2O4基电极材料的早期报道文献进行比较。

（b）制作的固态对称器件点亮黄色LED的实际演示的照片。

原文

Cu Doped Zinc Cobalt Oxide Based Solid-State Symmetric Supercapacitors: A Promising Key for High Energy Density

DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b08170