• 결함이 풍부한 α-Co(OH) 2 층 위에 초축전지 전극으로서 Ag가 자발적으로 증착되었다. • Ag 증착은 Co의 d 궤도에 존재하는 전자를 작용시켜 축전 능력과 속도 성능을 향상시켰다. • α-Co(OH) 2 Ag90@CP600은 1 A g −1에서 801 F g −1의 비정전용량을 나타내었고, 100 A g −1에서 57 %의 속도 성능을 보였다. • α-Co(OH) 2 Ag90@CP600과 AgNP@HWGN로 조립한 ASC 장치는 1.8 V에 도달하였으며 높은 에너지 밀도 및 출력 밀도를 유지하였다. 본 연구는 결함이 풍부한 α-Co(OH) 2 층에 Ag 이온의 자발적 증착을 유도하는 α-Co(OH) 2와 Ag 사이의 표준 산화환원 전위 차이를 활용하여, 우수한 속도 성능과 안정성을 갖는 초축전지 전극 재료의 신속하고 편리한 제조를 가능하게 한다. Ag 나노클러스터의 증착은 반응 시간을 조절하여 제어한다. 밀도범함수이론(DFT) 계산 결과, Ag 증착은 Co d-오비탈의 전자와 상호작용하여 축전 성능과 음이온 수송 속도(R transfer)를 향상시키는 것으로 나타났다. 탄소지(CP)600 위의 α-Co(OH) 2 Ag90@CP600은 1 A g −1에서 비정전용량 801 F g −1, 100 A g −1에서 57 %의 비정전용량 유지/속도 능력을 보이며, 100 A g −1에서 10,000회의 충·방전 사이클 후에도 85.7 %의 용량 유지율을 유지한다. 비대칭 초축전지(ASC)에서 양극(cathode)으로 α-Co(OH) 2 Ag90@CP600을 사용하고, 은 나노입자를 고도로 수중분산 가능한 그래핀 나노시트(AgNP@HWGN)에 통합한 양극(anode)과 페어링하였다. ASC 장치는 전력 밀도 900 W kg −1 (1.8 V)에서 전력 밀도에 해당하는 에너지 밀도 35.1 Wh kg −1을 달성하였고, 20 A g −1 조건에서 10,000 사이클 동안 우수한 사이클 안정성을 보였다. 이 접근은 고성능 전극 재료 개발을 위한 효과적인 경로를 제공함으로써, 유망한 초축전지 전극 재료로서 α-Co(OH) 2 Ag90@CP600의 잠재력을 부각한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.