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Microstructural and electrochemical evaluations of Ti-substituted LaFe₀.₈Cu₀.₂₋ₓTiₓO nanostructures with nascent vacancies
Indexado
WoS WOS:001439475100001
Scopus SCOPUS_ID:85218993093
DOI 10.1016/J.JALLCOM.2025.179420
Año 2025
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



This study investigates the impact of Ti substitution on the microstructural and electrochemical properties of LaFe0.8Cu0.2-xTixO (x = 0, 0.05, and 0.1) perovskite oxide, which was synthesized via a rapid microwave-assisted method followed by calcination at 800 degrees C for supercapacitor applications. XRD refinement revealed that Ti substitution induces nominal unit cell distortion and increases nascent vacancies. Raman and FTIR spectroscopy, which are sensitive to microstrain, supported the microstructural distortions indicated by XRD. Analysis of the Raman and FTIR spectra identified two prominent bands between 600 and 750 cm-1, associated with O/B site vacancies, with peak variations consistent with XRD's dislocation density findings. XPS data indicated that Ti substitution synergistically influences microstructural properties, enhancing vacancy formation. Electrochemically, electrodes and an all-solid-state asymmetric supercapacitor device incorporating LaFe0.8Cu0.2-xTixO exhibited promising energy storage capabilities. Increased Ti substitution in the electrode material achieved an impressive specific capacity of 488 C/g at a current density of 0.3 A/g and demonstrated excellent rate capability. The device displayed energy and power densities of 14.67 Wh/kg and 1199 W/kg, respectively, with a 98 % retention of specific capacitance after 10,000 cycles, underscoring the material's durability in the device.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Chemistry, Physical
Metallurgy & Metallurgical Engineering
Materials Science, Multidisciplinary
Scopus
Materials Chemistry
Mechanics Of Materials
Mechanical Engineering
Metals And Alloys
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



Muestra la distribución de colaboración, tanto nacional como extranjera, generada en esta publicación.


Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Rednam, Udayabhaskar - Universidad Tecnológica Metropolitana - Chile
2 Lokhande, P. E. - Universidad Tecnológica Metropolitana - Chile
3 Thirumurugan, Arun - Universidad de Atacama - Chile
4 Aepuru, Radhamanohar - Universidad de Chile - Chile
5 Lakal, Narendra - North Carolina Agr & Tech State Univ - Estados Unidos
North Carolina Agricultural and Technical State University - Estados Unidos

Muestra la afiliación y género (detectado) para los co-autores de la publicación.

Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Universidad Tecnológica Metropolitana
Fund for Scientific and Technological Equipment
ANID
ANID, Chile
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
FESEM-Proyecto

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
The author R.U acknowledges ANID, Chile for the financial support through project FONDECYT# 11220335. The author R.U and P.E.L acknowledges ANID for the financial support through project FONDECYT#3230388. The R.U acknowledges "FESEM-Proyecto UTM1999" and "Project supported by the Fund for Scientific and Technological Equipment, year 2023, code LE23-01, Universidad Tecnologica Metropolitana". UTEM, Santiago, CHILE for BET characterization studies support.
The author R.U acknowledges ANID, Chile for the financial support through project FONDECYT# 11220335. The author R.U and P.E.L acknowledges ANID for the financial support through project FONDECYT#3230388. The R.U acknowledges \u201CFESEM-Proyecto UTM1999\u201D and \u201CProject supported by the Fund for Scientific and Technological Equipment, year 2023, code LE23-01, Universidad Tecnol\u00F3gica Metropolitana\u201D.UTEM, Santiago, CHILE for BET characterization studies support.

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