इन-सिटू हार्ड-टेम्पलेट सिंथेसिस ऑफ़ होलो बाउल-लाइक कार्बन: सोडियम और जस्ता आयन कैपेसिटरों के लिए एक संभावनाशील बहुपरक प्लेटफॉर्म

सार धातु-आयन कैपेसिटरों का व्यापक अध्ययन किया जा रहा है ताकि पारंपरिक बैटरियों और कैपेसिटरों के लाभों को मिलाकर पावर और ऊर्जा उत्पादन के बीच संतुलन प्राप्त किया जा सके। Na-आयन कैपेसिटरों के लिए मुख्य चुनौती यह है कि बैटरी-प्रकार एनोड में आमतौर पर असंतोषजनक पावर घनत्व और दीर्घकालिक स्थिरता होती है क्योंकि अधिकांश Na मेज़बान सामग्री में गरीब गतिशीलता और संरचनात्मक स्थिरता होती है। यहां, विषम अस्थायी होलो बाउल-लाइक कार्बन (HBC) सामग्रियों को विचारपूर्वक डिज़ाइन और निर्माण किया गया है। निर्माण कैपिलरी बल और कार्बन शेल की यांत्रिक ताकत के सूक्ष्म नियंत्रण से उत्पन्न होता है। HBCs में प्रचुर मात्रा में मेसोपोर, उच्च मात्रा में सुलभ सतह क्षेत्र और एक खोली हुई मैक्रोपोर नेटवर्क होता है। एक 3D मेज़बान के रूप में, MoSe 2 नैनोक्रिस्टल को एक ठोस-चरण प्रतिक्रिया द्वारा HBC मैट्रिक्स पर लंगर डाला गया है। प्राप्त MoSe 2 @HBC नैनोबाउल इलेक्ट्रोड तेज गतिशीलता के साथ झूठे कैपेसिटिव सोडियम संग्रहण, उच्च धाराओं पर बेहतर क्षमता, और चक्र स्थिरता प्रदर्शित करता है, जिसे DFT गणनाओं द्वारा भी समर्थन मिलता है। सोडियम आयन कैपेसिटर पूर्ण कोशिकाएं दो बाउल-लाइक आर्किटेक्चर (MoSe 2 @HBC को एनोड के रूप में और HBC को कैथोड के रूप में) का उपयोग करके बनाई जाती हैं, जो उच्च ऊर्जा और पावर घनत्व, लंबे चक्र जीवन, और एक तुलनात्मक रूप से निम्न आत्म-डिस्चार्ज दर प्रदान करती हैं। इसके अलावा, जस्ता-आयन कैपेसिटर (ZIC) में HBC के आवेदन को भी प्रदर्शित किया गया है।