Tailoring the performance of graphene-based supercapacitors using topological defects: A theoretical assessment

مواد بر پایه گرافن به عنوان الکترود امیدوار کننده برای خازن های دو لایه برق پیشنهاد شده اند. اخیرا یافته شده است که یکی از محدودیت های الکترودهای گرافن، ظرفیت کوانتومی محدود در ولتاژ کم مصرف است. در این کار، تاثیر نقاط توپولوژیکی نقطه مانند گرافن را بر ساختار الکترونیکی و ظرفیت کوانتومی بررسی می کنیم. نتایج ما به وضوح نشان می دهد که حضور نقص هایی مانند سنگ های ولز، جابجایی و دی انشعاب ها می تواند ظرفیت کوانتوم را در مقایسه با گرافن بکر افزایش دهد که این امر به دلیل ناحیه های نیمه محرک ناشی از نقص نزدیک سطح فرمی. علاوه بر این، رفتار شارژ تقریبا نامتقارن در اطراف نقطه بی طرفی است. ما همچنین در مورد امکان تنظیم ساختار الکترونیکی و ظرفیت از طریق مخلوط این نقص ها بحث می کنیم. یافته های ما نشان می دهد که الکترودهای مبتنی بر گرافن با نقص های توپولوژیکی ممکن است ظرفیت قابل توجهی را نشان دهند اما باید به طور دقیق برای استفاده به عنوان الکترود مثبت یا منفی انتخاب شوند.