Nanostructured boron-doped ultra-nanocrystalline diamond micro-pyramids: efficient electrochemical supercapacitors
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F25%3A00616764" target="_blank" >RIV/68378271:_____/25:00616764 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://hdl.handle.net/11104/0366009" target="_blank" >https://hdl.handle.net/11104/0366009</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1002/smll.202407514" target="_blank" >10.1002/smll.202407514</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Nanostructured boron-doped ultra-nanocrystalline diamond micro-pyramids: efficient electrochemical supercapacitors
Popis výsledku v původním jazyce
The miniaturization of electrochemical supercapacitors (EC-SCs) requires electrode materials that are both durable and efficient. Boron-doped diamond (BDD) films are an ideal choice for EC-SC due to their durability and exceptional electrochemical performance. In this study, nanostructured boron-doped ultra-nanocrystalline diamonds (NBUNCD) are fabricated on Si micro-pyramids (SiP) using a simple reactive ion etching (RIE) process. During the etching process, the high aspect ratio and the induction of sp2 graphite in these nanorod electrodes achieved a maximum specific capacitance of 53.7 mF cm−2 at a current density of 2.54 mA cm−2, with a 95.5% retention after 5000 cycles. Additionally, the energy density reached 54.06 µW h cm−2 at a power density of 0.25 µW cm−2. A symmetric pouch cell using NBUNCD/SiP exhibited a specific capacitance of 0.23 mF cm−2 at 20 µA cm−2, an energy density of 31.98 µW h cm−2, and a power density of 0.91 µW cm−2. These superior EC properties highlight NBUNCD/SiP’s potential for advancing miniaturized supercapacitors with high capacitance retention, cycle stability, and energy density.
Název v anglickém jazyce
Nanostructured boron-doped ultra-nanocrystalline diamond micro-pyramids: efficient electrochemical supercapacitors
Popis výsledku anglicky
The miniaturization of electrochemical supercapacitors (EC-SCs) requires electrode materials that are both durable and efficient. Boron-doped diamond (BDD) films are an ideal choice for EC-SC due to their durability and exceptional electrochemical performance. In this study, nanostructured boron-doped ultra-nanocrystalline diamonds (NBUNCD) are fabricated on Si micro-pyramids (SiP) using a simple reactive ion etching (RIE) process. During the etching process, the high aspect ratio and the induction of sp2 graphite in these nanorod electrodes achieved a maximum specific capacitance of 53.7 mF cm−2 at a current density of 2.54 mA cm−2, with a 95.5% retention after 5000 cycles. Additionally, the energy density reached 54.06 µW h cm−2 at a power density of 0.25 µW cm−2. A symmetric pouch cell using NBUNCD/SiP exhibited a specific capacitance of 0.23 mF cm−2 at 20 µA cm−2, an energy density of 31.98 µW h cm−2, and a power density of 0.91 µW cm−2. These superior EC properties highlight NBUNCD/SiP’s potential for advancing miniaturized supercapacitors with high capacitance retention, cycle stability, and energy density.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Small
ISSN
1613-6810
e-ISSN
1613-6829
Svazek periodika
21
Číslo periodika v rámci svazku
3
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
14
Strana od-do
2407514
Kód UT WoS článku
001377476700001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85212116811