Bu araştırmada, FCCVD yöntemi kullanılarak 900°C’de bor ve nitrojen katkılı karbon nanotüpler (B-N-CNT) sentezlenmiştir. Kaynak malzeme olarak karbon, nitrojen ve bor, katalizör olarak ferrosenin olduğu toplu modlu damlacık reaktörü kullanılarak eş zamanlı olarak dahil edilmiştir. Çapları 10 - 50 nm arasında değişen ve uzunlukları 30 - 80 μm civarında olan B-N-CNT'ler elde edilmiştir. Bu B-N-CNT'ler kapsamlı bir şekilde karakterizasyonu yapılmıştır. Daha sonra, B-N-CNT'ler üzerine tungsten disülfür (WS2) nanotabakaları, kompozit bir malzeme tasarlamak için hidrotermal yöntem kullanılarak sentezlenmiş ve süperkapasitörler için elektrotlar olarak araştırılmıştır. B-N-CNT@WS2'nin morfolojik özellikleri XRD, FESEM, XPS ve EDS gibi çeşitli analitik tekniklerle belirlenmiştir. B-N-CNT@WS2, hem iki hem de üç elektrotlu hücrelerde süperkapasitörler için bir elektrot olarak araştırılmıştır. Üç elektrotlu hücrede, B-N-CNT@WS2, 0.5 A g−1 akım yoğunluğunda 320 F g−1'lik spesifik bir kapasitans sergilerken, iki elektrotlu hücrede 41 F g−1'lik bir kapasitans göstermiştir. Simetrik süperkapasitör ise 5 A g−1 akım yoğunluğunda 1 V potansiyel aralığında 9000 döngüden sonra kapasitesinin %90'ini koruyarak mükemmel yapısal kararlılık sergilemiştir.
In this research, boron and nitrogen-doped carbon nanotubes (B-N-CNTs) were synthesized at 900°C using the FCCVD method. Carbon, nitrogen, and boron as source materials were simultaneously introduced using a batch- mode droplet reactor and ferrocene as a catalyst. B-N-CNTs were obtained with diameters ranging from 10 - 50 nm and lengths around 30 – 80 μm. These B-N-CNTs were thoroughly characterized and structurally analyzed. Subsequently, tungsten disulfide (WS2) nanosheets on B-N-CNTs were synthesized using the hydrothermal method to design a composite material and were investigated as electrodes for supercapacitors. The morphological properties of B-N-CNT@WS2 were determined by various analytical techniques such as XRD, FESEM, XPS, and EDS. B-N-CNT@WS2 was investigated as an electrode for supercapacitors in two- and three-electrode cells. In the three-electrode cell, B-N-CNT@WS2 exhibited a specific capacitance of 320 F g−1 at a current density of 0.5 A g−1, while the two-electrode cell showed a capacitance of 41 F g−1. The symmetric supercapacitor at a current density of 5 A g−1 exhibited excellent structural stability by preserving 90% of its specific capacitance after 9000 cycles in the 1 V potential range.
