journal article·2026Open access

Optimizing the Cu 2+ ion and carbon-related defect center ratio in g-C 3 N 4 –ZnO:Cu nanocomposites for supercapacitor applications

Ana Varadi, Anca Silvestru, Adriana Popa, Dana Toloman, Arpad Mihai Rostas, Ameen Uddin Ammar, Ion Nesterovschi, Maria Mihet, Sergiu Macavei, Lucian Barbu-Tudoran, Cristian Leostean, Maria Stefan

Journal of Materials Chemistry C· Volume 14· Issue 8

Abstract

Nanocomposites based on g-C 3 N 4 as carbon structure and ZnO doped with different Cu ion concentrations (ZnO:Cu x , x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, and 1%) were tested as electrode materials for supercapacitor application. The electrochemical performances were evaluated for all the tested designs.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Supercapacitor Materials and Fabrication · Advancements in Battery Materials · Copper-based nanomaterials and applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

National Institute for Isotopic and Molecular Technologies, Donat 67-103, Cluj-Napoca, Romania

Doctoral School of Chemistry, Babeş-Bolyai University, Cluj-Napoca 400084, Romania

Supramolecular Organic and Organometallic Chemistry Centre (CCSOOM), Chemistry Department, Faculty of Chemistry and Chemical Engineering, “Babeş-Bolyai” University, 400028 Cluj-Napoca, Romania

Doctoral School of Physics, Babeş-Bolyai University, Cluj-Napoca 400084, Romania

References (94)

Show source-provided references
1. Jalal · J. Phys.:Conf. Ser. · 2021 · 012015
2. Joshi · J. Mol. Struct. · 2025 · 14355010.1016/j.molstruc.2025.143550 ↗
3. Yang · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2023 · 15 · 581110.1021/acsami.2c18989 ↗
4. Berrueta · IEEE Access · 2019 · 7 · 5086910.1109/ACCESS.2019.2908558 ↗
5. Guo · J. Colloid Interface Sci. · 2022 · 606 · 26110.1016/j.jcis.2021.08.022 ↗
6. Aslam · Rev. Inorg. Chem. · 2025 · 7
7. Yang · Curr. Opin. Colloid Interface Sci. · 2015 · 20 · 41610.1016/j.cocis.2015.10.009 ↗
8. Saranya · J. Sci.:Adv. Mater. Devices · 2016 · 1 · 454
9. Chatterjee · J. Mater. Chem. A · 2021 · 9 · 1588010.1039/D1TA02505H ↗
10. Obreja · Phys. E · 2008 · 40 · 259610.1016/j.physe.2007.09.044 ↗
11. Jasna · J. Phys. D: Appl. Phys. · 2024 · 58 · 035504
12. Tene · Batteries · 2024 · 10 · 25610.3390/batteries10070256 ↗
13. Zhao · J. Power Sources · 2012 · 198 · 42310.1016/j.jpowsour.2011.09.074 ↗
14. Wang · Electrochim. Acta · 2023 · 441 · 14182910.1016/j.electacta.2023.141829 ↗
15. Shaheen · J. Energy Storage · 2023 · 72 · 10871910.1016/j.est.2023.108719 ↗
16. Zhang · Nano Energy · 2024 · 127 · 10975310.1016/j.nanoen.2024.109753 ↗
17. J.Miao and B.Liu , Semiconductor Nanowires , Elsevier , 2015 , pp. 3–2810.1016/B978-1-78242-253-2.00001-3 ↗
18. Pogacean · Nanomaterials · 2020 · 10 · 147310.3390/nano10081473 ↗
19. Ayoub · Nanotechnol. Rev. · 2022 · 11 · 57510.1515/ntrev-2022-0035 ↗
20. Toloman · Ceram. Int. · 2025 · 51 · 35310.1016/j.ceramint.2024.10.466 ↗
21. Sivakumar · Appl. Surf. Sci. Adv. · 2022 · 12 · 10034410.1016/j.apsadv.2022.100344 ↗
22. Pallavolu · J. Alloys Compd. · 2021 · 886 · 16123410.1016/j.jallcom.2021.161234 ↗
23. Kumar · Nanomaterials · 2023 · 13 · 222210.3390/nano13152222 ↗
24. Ammar · Electrochim. Acta · 2025 · 519 · 14580610.1016/j.electacta.2025.145806 ↗
25. Stefan · J. Nanopart. Res. · 2016 · 18 · 5910.1007/s11051-016-3369-2 ↗
26. Zhi · Nanoscale · 2013 · 5 · 7210.1039/C2NR32040A ↗
27. Tamang · J. Alloys Compd. · 2023 · 947 · 16958810.1016/j.jallcom.2023.169588 ↗
28. Zhang · Talanta · 2018 · 182 · 32410.1016/j.talanta.2018.01.064 ↗
29. Yu · Nano Energy · 2013 · 2 · 21310.1016/j.nanoen.2012.10.006 ↗
30. Zhang · Rare Met. · 2022 · 41 · 311710.1007/s12598-022-02031-z ↗
31. Wang · J. Nanopart. Res. · 2015 · 17 · 1
32. Ramezani · Electrochim. Acta · 2015 · 174 · 34510.1016/j.electacta.2015.05.155 ↗
33. Xiang · J. Power Sources · 2013 · 226 · 6510.1016/j.jpowsour.2012.10.064 ↗
34. Han · J. Mater. Chem. A · 2017 · 5 · 1729310.1039/C7TA03355A ↗
35. Wang · Mater. Chem. Phys. · 2013 · 141 · 110.1016/j.matchemphys.2013.02.052 ↗
36. Savarimuthu · Inorg. Chem. Commun. · 2025 · 178 · 11455510.1016/j.inoche.2025.114555 ↗
37. Sayed · Adv. Sustainable Syst. · 2022 · 6 · 210026410.1002/adsu.202100264 ↗
38. Dvoranová · Catalysts · 2018 · 8 · 4710.3390/catal8020047 ↗
39. Stefan · Energy Fuels · 2024 · 38 · 1908810.1021/acs.energyfuels.4c03091 ↗
40. Djurišić · J. Mater. Chem. · 2012 · 22 · 652610.1039/c2jm15548f ↗
41. Li · J. Appl. Spectrosc. · 2016 · 83 · 37410.1007/s10812-016-0297-y ↗
42. Volnianska · J. Chem. Phys. · 2021 · 154 · 12471010.1063/5.0039522 ↗
43. Lee · Acc. Chem. Res. · 2013 · 46 · 116110.1021/ar200224h ↗
44. Danesi · Laurea a ciclo unico · 2018 · 8236
45. Alfaifi · Adv. Mater. Sci. · 2019 · 4 · 110.15761/AMS.1000148 ↗
46. Shao · Chem. Eng. J. · 2024 · 495 · 15367610.1016/j.cej.2024.153676 ↗
47. Khan · Mater. Sci. Semicond. Process. · 2018 · 87 · 13410.1016/j.mssp.2018.07.016 ↗
48. Guo · J. Mater. Sci. · 2020 · 55 · 201810.1007/s10853-019-04097-0 ↗
49. Sher · RSC Adv. · 2021 · 11 · 202510.1039/D0RA08573A ↗
50. Wang · Energy Environ. Sci. · 2011 · 4 · 292210.1039/c0ee00825g ↗
51. Sudha · Ceram. Int. · 2023 · 49 · 728410.1016/j.ceramint.2022.10.192 ↗
52. Mursyalaat · J. Phys.:Conf. Ser. · 2023 · 012042
53. Toloman · Mater. Sci. Semicond. Process. · 2017 · 71 · 6110.1016/j.mssp.2017.07.004 ↗
54. Chander Joshi · ACS Omega · 2022 · 7 · 2187710.1021/acsomega.2c02040 ↗
55. Masar · Colloids Surf., A · 2023 · 656 · 13044710.1016/j.colsurfa.2022.130447 ↗
56. Toloman · Opt. Mater. · 2020 · 110 · 11047210.1016/j.optmat.2020.110472 ↗
57. Xia · J. Alloys Compd. · 2014 · 589 · 60410.1016/j.jallcom.2013.11.066 ↗
58. Ma · Materials · 2019 · 12 · 19610.3390/ma12010196 ↗
59. Idrees · Arabian J. Chem. · 2024 · 17 · 10561510.1016/j.arabjc.2024.105615 ↗
60. Yavuz · Environ. Sci. Pollut. Res. · 2024 · 31 · 4482810.1007/s11356-024-34140-w ↗
61. Xiang · J. Phys. Chem. C · 2011 · 115 · 735510.1021/jp200953k ↗
62. Wang · Nanoscale · 2015 · 7 · 515210.1039/C4NR07645A ↗
63. Mekkat · J. Photochem. Photobiol., A · 2025 · 11645410.1016/j.jphotochem.2025.116454 ↗
64. Sakkaki · Synth. Sintering · 2022 · 2 · 17610.53063/synsint.2022.24126 ↗
65. Suter · J. Phys. Chem. C · 2018 · 122 · 2518310.1021/acs.jpcc.8b07972 ↗
66. Patrick · Appl. Surf. Sci. · 2023 · 609 · 15533710.1016/j.apsusc.2022.155337 ↗
67. Toloman · J. Alloys Compd. · 2021 · 866 · 15901010.1016/j.jallcom.2021.159010 ↗
68. Ammar · Mater. Res. Bull. · 2023 · 160 · 11211710.1016/j.materresbull.2022.112117 ↗
69. Xia · Appl. Surf. Sci. · 2019 · 487 · 33510.1016/j.apsusc.2019.05.064 ↗
70. Babu · J. Magn. Magn. Mater. · 2014 · 355 · 7610.1016/j.jmmm.2013.11.038 ↗
71. Lorenz · J. Inorg. Nucl. Chem. · 1975 · 37 · 229710.1016/0022-1902(75)80731-7 ↗
72. Stoll · J. Magn. Reson. · 2006 · 178 · 4210.1016/j.jmr.2005.08.013 ↗
73. W.Hagen , Practical approaches to biological inorganic chemistry , Elsevier , 2020 , pp. 121–15410.1016/B978-0-444-64225-7.00004-3 ↗
74. Y.Gogotsi and R. M.Penner , Energy storage in nanomaterials-capacitive, pseudocapacitive, or battery-like? , 2018
75. dos Santos · J. Energy Chem. · 2023 · 80 · 26510.1016/j.jechem.2022.12.034 ↗
76. Chee · Electrochim. Acta · 2015 · 157 · 8810.1016/j.electacta.2015.01.080 ↗
77. Hörmann · J. Phys.: Condens. Matter · 2021 · 33 · 264004
78. Zhu · Mater. Technol. · 2020 · 35 · 13510.1080/10667857.2015.1133157 ↗
79. Bograchev · J. Electroanal. Chem. · 2023 · 935 · 11732210.1016/j.jelechem.2023.117322 ↗
80. Alexandreli · J. Energy Storage · 2021 · 42 · 10305210.1016/j.est.2021.103052 ↗
81. Pholauyphon · Electrochem. Commun. · 2024 · 159 · 10765410.1016/j.elecom.2023.107654 ↗
82. Widiatmoko · IOP Conf. Ser.:Mater. Sci. Eng. · 2020 · 01204010.1088/1757-899X/823/1/012040 ↗
83. Lazanas · ACS Meas. Sci. Au · 2023 · 3 · 16210.1021/acsmeasuresciau.2c00070 ↗
84. Perdana · Chem. Rec. · 2024 · 24 · e20240000710.1002/tcr.202400007 ↗
85. Shao · Chem. Rev. · 2018 · 118 · 923310.1021/acs.chemrev.8b00252 ↗
86. Singh · Sci. Rep. · 2016 · 6 · 2579310.1038/srep25793 ↗
87. Shaheen · Environ. Technol. · 2022 · 43 · 60510.1080/09593330.2020.1797899 ↗
88. Ammar · Mater. Res. Bull. · 2023 · 165 · 11233410.1016/j.materresbull.2023.112334 ↗
89. Surender · Inorg. Chem. Commun. · 2023 · 150 · 11055710.1016/j.inoche.2023.110557 ↗
90. Ahlawat · Mater. Res. Bull. · 2023 · 165 · 11232810.1016/j.materresbull.2023.112328 ↗
91. Jose · Inorg. Chem. Commun. · 2025 · 178 · 11452710.1016/j.inoche.2025.114527 ↗
92. Kumar · J. Energy Storage · 2023 · 67 · 10749610.1016/j.est.2023.107496 ↗
93. Harak · RSC Adv. · 2024 · 14 · 491710.1039/D3RA08428K ↗
94. Ghanem · J. Energy Storage · 2022 · 52 · 10485010.1016/j.est.2022.104850 ↗