Emerging Vanadium‐Doped Cobalt Chloride Carbonate Hydroxide for Flexible Electrochromic Micro‐Supercapacitor: Charged‐State Prediction from RGB Input by ANN Model

电致变色 材料科学 超级电容器 电容 电致变色装置 化学工程 纳米技术 电极 化学 冶金 物理化学 工程类
作者
Lingaraj Pradhan,Swagatika Kamila,Ganeswara Padhy,Debi Prasad Das,Bikash Kumar Jena
出处
期刊:Small [Wiley]
标识
DOI:10.1002/smll.202401238
摘要

Abstract Multifunctional devices integrated with electrochromic and supercapacitance properties are fascinating because of their extensive usage in modern electronic applications. In this work, vanadium‐doped cobalt chloride carbonate hydroxide hydrate nanostructures (V‐C 3 H NSs) are successfully synthesized and show unique electrochromic and supercapacitor properties. The V‐C 3 H NSs material exhibits a high specific capacitance of 1219.9 F g −1 at 1 mV s −1 with a capacitance retention of 100% over 30 000 CV cycles. The electrochromic performance of the V‐C 3 H NSs material is confirmed through in situ spectroelectrochemical measurements, where the switching time, coloration efficiency (CE), and optical modulation (∆T) are found to be 15.7 and 18.8 s, 65.85 cm 2 C −1 and 69%, respectively. A coupled multilayer artificial neural network (ANN) model is framed to predict potential and current from red (R), green (G), and blue (B) color values. The optimized V‐C 3 H NSs are used as the active materials in the fabrication of flexible/wearable electrochromic micro‐supercapacitor devices (FEMSDs) through a cost‐effective mask‐assisted vacuum filtration method. The fabricated FEMSD exhibits an areal capacitance of 47.15 mF cm −2 at 1 mV s −1 and offers a maximum areal energy and power density of 104.78 Wh cm −2 and 0.04 mW cm −2 , respectively. This material's interesting energy storage and electrochromic properties are promising in multifunctional electrochromic energy storage applications.
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