I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in g  a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   3 7 ,   N o .   3 ,  M a r c h   20 2 5 ,   pp.   1 435 ~ 1 441   I S S N:  2 502 - 4 7 52 ,   DO I :  10 . 11591/i j e e cs .v 3 7 . i 3 . pp 1 435 - 1 441             1435     Jou r n al  h o m e page :  ht tp: // ij e e cs . iaes c or e . c om   In v e st ig at io n s  r e la t e d  t o e f f e c t  of  m ass  d e n si t y  of  m e t al  oxi d e  on   sp e c ific  c ap ac itan c e  of  as y m m e t r ic al  su p e r c ap ac itor       M u gd h a   B h aj e k ar 1 ,   Ank u r   K ar an d ik a r 2 ,   S ar an g  Jos h i 3 ,   S h al ak a  Chap h e k ar 1 , P .   B .   Kar an d ik a r 4   1 D e pa r tm e nt   of  E l e c tr i c a l  E ngi n e e r in g,  P .E .S . M o d e r n C o ll e ge   of   E ngi n e e r in g, P un e , I ndi a   2 D e pa r tm e nt   of  E l e c tr o ni c s  a nd  T e le c o mm uni c a ti o n  E ngi ne e r in g, M .E .S . W a di a  C o ll e g e   of   E ngi n e e r in g, P un e , I ndi a   3 D e pa r tm e nt   of  E l e c tr o ni c s   a nd  T e le c o mm uni c a ti o n  E ngi ne e r in g, A I S S M S  I ns ti tu t e   of  I n f or ma ti o n  T e c hn o l o g y , P un e , I ndi a   4 D e pa r tm e nt   of  E l e c tr o ni c s  a nd  T e le c o mm uni c a ti o n  E ngi ne e r in g. A r m y   I ns ti tu te   of   T e c hn o l o g y , P un e , I ndi a       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d  J u n   27 ,  202 4   R e vi s e d  S e p   25 ,  202 4   A c c e pt e d  Oc t   7 ,   202 4       V ari o u s   t y p e s   o f  b at t e ri e s   an d   f u e l   cel l s   are   w i d e l y   u s e d   e l ec t ri c a l   e n e r g y   s t o rag e   d e v i ce s   i n   m o s t   o f  t h e   ap p l i c at i o n s .   S u p e r cap ac i t o rs   h a v e   al s o   b e co me   i n c r e as i n g l y   p o p u l ar  f o r  e n e r g y   s t o rag e  i n   a  few   ap p l i c at i o n s .   Rece n t l y   t h e  n ee d   t o   d e v e l o p   b e t t e r   en e rg y   s t o rag e   d e v i ce   h as   re s u l t ed   i n   t h e   d ev e l o p men t   o f  as y mme t ri c a l   s u p e r c ap a c i t o rs   (A SCs ) .   Mo d el i n g   o f  t h i s   d ev i ce   c a n   b e   p ro m i s i n g   t o   o b t ai n   t h e   d e s i r ed   ch ara ct e ri s t i c s   t o   m ee t   t h e   n eed   o f  c o n t i n u o u s   p o w e r  an d   p u l s e   c u rr en t .   Fo r  t h i s ,   b o t h   p o s i t i v e  an d   n eg at i v e   el ec t ro d e s   are   i m p o rt an t   co m p o n en t s   fo r  A SCs .   T h e   e ff ec t   o f  m as s   d en s i t y   o f   me t al   o x i d e  i n   p o s i t i v e  e l ec t ro d e   o f  t h i s   d ev i ce  i s   h ard l y   re s e ar ch e d .   C o m p o n e n t - b as e d   m o d e l i n g   f o r  p o s i t i v e   e l ec t ro d e  i s   p r e s en t ed   i n   t h e  p ap e r.   P o s i t i v e  el ec t ro d e  p arame t e rs   ar e   b e i n g   an a l y z e d   w i t h   t h e   t h r ee  mo s t   s i g n i f i c an t   p arame t e rs   aff ec t i n g   s p ec i f i c   c ap ac i t an ce.   T h e   p arame t e rs   v i z.   l o ad i n g   o f   m at e r i al s   o n   t h e  c u rr en t   c o l l ec t o r,   p e r ce n t ag e  me t al   o x i d e ,   an d   m as s   d e n s i t y   o f  me t al   o x i d e  o f   t h e   p o s i t i v e  e l ec t ro d e  ar e   co rr e l at e d   w i t h   s p e c i f i c   c ap a c i t an ce   b y   u s i n g   s t at i s t i c al   me t h o d s   t o   a v o i d   t h e   u s e  o f  co s t l y   el ec t ro ch em i c a l   me t h o d s .   T h e  m aj o r  co n t ri b u t i o n   o f  t h e   p r e s en t ed   r e s e ar c h   w o rk   i s   t h e   i d en t i fi c at i o n   o f  –   m as s   d e n s i t y   o f  me t al   o x i d e   u s ed   i n   p o s i t i v e  e l ec t ro d e  p l a y s   t h e  m o s t   s i g n i fi c a n t   ro l e  i n   d ec i d i n g   t h e  v al u e  o f  t h e  s p ec i f i c   c ap aci t an ce   o f  t h i s   d e v i c e.   K e y w o r d s :   As y mm e t r i c a l   E n e r g y   M o de l l i ng   P o s i t i v e   e l e c t r o de   S upe r c a pa c i t o r   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l e  u n d e r   t h e  CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din g  A u th or :   P.   B .   K a r a n d i ka r   De pa r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c   a n d  T e l e c o m m u ni c a t i o n ,  A r m y   I ns t i t u t e   o f   T e c hn o l o g y   P un e ,   M a h a r a s h t r a ,   I n di a   E m a i l :  p b ka r a n d i ka r @ g m a i l . c o m       1.   I NT RODU C T I ON   De p l e t i o n   o f   f o s s il   f ue l   r e s e r v e s   a n d  t h e   i m p a c t   o f   i n c r e a s i ng  us a ge   o f   t h e s e   f u e l s   a r e   o f   m a j o r   c o n c e r n .   Ho we v e r ,   e n e r g y   i s   s t i ll   n e e de d  f o r   t h e   wo r k   to   b e   d o n e ,   a n d  t hi s   h a s   c o n s t a n t l y   l e d  to   r e s e a r c h   o n  n e w  a n d  i m pr o vi s e d  t e c hn o l o gi e s   f o r   e n e r g y   s t or a ge   s y s t e m s .   S upe r c a pa c i t o r s   a n d  t h e i r   n e we r   de s i g n s   a r e   kn o wn   to  h a v e   pr o m i s i ng   r e s u l t s   o wi n g  to  t h e   s to r a ge   o f   e l e c t r i c a l   e n e r g y   t h r o ugh   e i t h e r   d o ubl e - l a y e r   o r   f a r a d i c   pr o c e s s e s   s i mi l a r   t o   t h e   o n e s   i n   b a t t e r i e s ,   o r   e v e n   a   c o m bi na t i o n   o f   b o t h .   S upe r c a pa c i t or   b a n k s   a r e   i n t e gr a t e d  w i t h   s m a ll   c a pa c i t y   l e a d - a c i d  b a tt e r i e s   f o r   t h e   de ve l o p m e n t   o f   c o s t - e f f e c t i ve   hy br i d  e n e r g y   s t o r a ge   s y s t e m s .   T he   r e do x   pr o c e s s e s   w i t h   t r a n s i t i o n   m e ta l   o xi de s   w hi c h   i nc r e a s e   t h e   s pe c if i c   c a pa c i t a n c e   10 - 100  t i m e s   a r e   c l a s s i f i e d  a s   s upe r c a pa c i t o r s   [ 1] .   T h e   i m pa c t   i s   o n   t h e   a m o un t   o f   e n e r g y   s t o r e d   t h a t  c a n  b e   m a d e   a v a il a bl e   i ns t a n t a ne o us l y .   I n   t h e   c a t e g o r i e s   o f   t h e   s upe r c a pa c i t o r ,   a s y mm e t r i c a l   s up e r c a pa c i t o r   ( A S C )   i s   a   de vi c e   t h a t   i s   c a pa bl e   o f   pr o vi d i ng  hi g h e r   pu l s e   c ur r e n t .   Hy b r i d  c h a r ge   s to r a ge   m e c h a ni s m s   ha v e   a l s o   b e e n  r e s e a r c h e d  w hi c h   a r e   a   c o m bi na t i o n   o f   a n   e l e c t r oc h e mi c a l   c a pa c i t o r   a n d  a n   i n t e r f a c e   o f   e i t h e r   a   ba tt e r y   o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   3 ,  M a r c h   20 2 5 :   1 435 - 1 441   1436   f ue l   c e ll .   E n e r g y   s t o r a ge   de vi c e s   us i ng  s upe r c a pa c i t o r s   h a v e   b e e n   o f   gr e a t  i n t e r e s t  i n   r e c e n t   y e a r s .   T h e s e   t e c h n o l o g i e s   c a n   r e p l a c e   t h e   t r a di t i o na l   b a t t e r i e s   a n d  f ue l   c e ll s   i n   t h e   f ut ur e .   S upe r c a pa c i t o r s   h a v e   b e e n  de s i g n e d  us i n g  v a r i o us   pe r f o r m a n c e - e nh a n c i ng  e l e c t r o de   m a t e r i a l s .   Va r i o us   m e t h o ds   a n d  m o de l s   ha v e   be e n  i nve s t i g a t e d  f o r   m o de l li ng  o f   s upe r c a pa c i t o r s   b a s e d  o n   d i s c h a r ge   be h a vi o r   [ 2] .   M e t a l   o xi de - b a s e d   S upe r c a pa c i t o r s   a r e   i nv e s t i ga t e d  f o r   i m pr o v e m e n t   o f   pa r a m e t e r s   us i ng  va r i o us   m a n u f a c t ur i n g  p r o c e s s e s .   R e s e a r c h   a n a ly s i s   i s   do n e   wi t h   a n d  w i t h o ut  bi nde r s   f o r   hi g h   pe r f o r m a n c e   t e s t i n g  o f   S upe r c a pa c i t o r s   [ 3 ] .   E f f o r t s   a r e   m a de   t o  c o n s t r uc t  a   l o w - c o s t   m o de l   o f   s upe r c a pa c i t o r   us i n g  s y n t h e s i z e d  c a r b o n   m a t e r i a l   [ 4] .   R e s e a r c h e r s   ha v e   e x pe r i m e n t e d  w i t h   c h a r a c t e r i z a t i o n   a n d  pe r f o r m a n c e   t e s t i n g  f o r   t e m p e r a t ur e   a n d  o t h e r   im po r t a n t   f a c t or s   o f   s upe r c a pa c i t o r s   [ 5] .   Due   to  a   n e e d  f o r   b e tt e r   e n e r g y   s t o r a ge   n e we r   de s i g ns   ha v e   b e e n  e x pe r im e n t e d  w i t h ,   l e a d i ng  t o  t h e   de v e l o p m e n t   o f   A S C   [ 6] .   A   l o t   o f   e m p h a s i s   i s   l a i d  o n   s y n t he s i z i ng  n e w  a n d   im pr o v e d  m a t e r i a l s   f o r   t h e   e l e c t r o de s   o f   A S C   by   do pi n g  w i t h   a   c o m bi na t i o n   o f   v a n a d i u m ,   z in c   o xi de ,   m a n ga n e s e   d i o xi de   a l o n g  w i t h   mi xe d - m e t a l   hy dr o xi de   n a n o s he e t s   N - do pe d   c a r b o n   n a n o t ub e   a r r a y   e lec t r o de s   f o r   hi g h - pe r f o r m a n c e   A S C s   [ 7 ] - [ 11] .   E x pe r i m e n t a t i o n   i s   a l s o   do n e   o n   A S C   a s   a   pu l s e   c ur r e n t   de vi c e   w i t h   i t s   s y mm e t r i c a l   a s   we l l   a s   hy br i d  de s i g ns   [ 12] .   M o d e r n   pr a c t i c e s   f o r   s upe r c a pa c i t o r s   a n d  A S C   ut i li z e   d o ubl e   l a y e r   a s   we l l   a s   e l e c t r o ph o r e t i c   de po s i t i o n   m e t h o ds   f o r   de s i g ni ng  t h e   e l e c t r o de s   [ 13 ] ,   [ 14 ] .   L a tt i c e   e n g i ne e r i ng  e xf o li a t i o n - r e s t a c k i n g  r o u t e s   f o r   2D   l a y e r e d  do ubl e   hy dr o xi de   hy b r i d i z e d  w i t h   0D   po l y o x o t un gs t a t e   a ni o n s   t y pe   o f   c a t h o de   a r e   de s i gn e d  f o r   i m pr o v e d  hy b r i d  A S C   pe r f o r m a n c e   [ 15] .   Al s o ,   ot h e r   a dv a n c e d  m a t e r i a l s   u s i n g  po r o us   c a r b o n ,   a n d  i n t e r c o n n e c t e d  ni c ke l   hy dr o xi de   n a n o s he e t s   h a v e   im pr o v e d  t h e   pe r f o r m a n c e   o f   A S C   [ 16 ] - [ 18] .   W hil e   de s i g ni ng  A S C ,   a s ymm e t r y   i s   a n   im po r t a n t  a s pe c t   whi c h   i s   m a i n ly   due   t o   di f f e r e n t   c h a r ge   s to r a ge   m e c h a ni s m s ,   a l s o   due   to  di f f e r e nc e s   i n   t h e   a m o un t   o f   c h a r ge   s t or e d  o n   po s i t i v e   a n d  n e ga t i v e   e l e c t r o de s .   M a s s   a n d  c h a r ge   b a l a nc e   t e c hni que s   a r e   t h e   o n e s   t h a t   a r e   us e d  f o r   i m pr o vi n g  t h e   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   A S C   [ 19] .   R e s e a r c h e r s   h a v e   e x pe r im e n t e d  wi t h   m a t e r i a l s   t h a t   i n c l ude   N i c ke l   a l l o y s   f o r   t h e   po s i t i v e   e l e c t r o de   de s i g n   o f   A S C   [ 20] .   I t  i s   o b s e r v e d  t h a t   t h e   e l e c t r o de   or i e n t a t i o n   a n d  t h e i r   p l a c e m e n t   a l s o   h a v e   a n   e f f e c t   o n   t h e   pa r a m e t e r s   whi c h   a f f e c t   t h e   A S C   pe r f o r m a n c e   [ 21 ] ,  [ 22] .   M a t h e m a t i c a l   m o de li ng  i s   a l s o   c a r r i e d   o u t   f o r   hy br i d  s upe r c a p a c i t o r s   to   e s t a bl i s h   t h e   e f f e c t   o f   d i f f e r e n t   pa r a m e t e r s   o n   s pe c i f i c   c a p a c i t a n c e   [ 23] .   Va r i o us   t r a n s i t i o n   m e t a l   o xi de s   f o r   p o s i t i ve   e l e c t r o de s   a r e   a l s o   s t udi e d  f o r   A S C   [ 24 ] ,   [ 25]   b ut  c o m po n e n t - b a s e d   m o de li ng  i s   h a r d ly   e x p l o r e d.   A   m a j o r i t y   o f   t he   l i t e r a t ur e   f i nds   m e n t i o n   r e ga r d i ng  n e ga t i v e   e l e c t r o de   pa r a m e t e r s   too .   H o we v e r ,   p o s i t i v e   e l e c t r o de   pa r a m e t e r s   a r e   l e s s   e x p l o r e d  whi c h   a l s o   pl a y   a   v e r y   im po r t a n t  r o l e   i n   i m pr o vi n g  t h e   pe r f o r m a nc e   o f   A S C   a n d  t hi s   i s   t h e   r e s e a r c h   ga p.   I n   t h e   pr e s e n t e d  w o r k,   po s i t i v e   e l e c t r o de   pa r a m e t e r s   a r e   b e i n g  a n a ly z e d  w i t h   t h e   th r e e   m o s t  s i g ni f i c a n t   pa r a m e t e r s   vi z .   a m o un t   o f   l o a d i n g  o f   m a t e r i a l   o n   t h e   po s i t i v e   e l e c t r o de   ( A ) ,   pe r c e n t a ge   o f   m e t a l   o xi de   ( B )   a n d  t h e   m a s s   de n s i t y   o f   t h e   m e t a l   o xi de   t h a t  i s   us e d  a s   e l e c t r o de   m a t e r i a l   i n  t h e   po s i t i v e   e l e c t r o de   ( C )   a n d  t h e y   a r e   c o r r e l a t e d  wi t h   s pe c i f ic   c a pa c i t a n c e   by   u s i n g  s t a t i s t i c a l   m o de ll i ng  a ppr oa c he s .   An   e x pe r i m e n t a l   s e t up  i s   c r e a t e d  f o r   s t ud yi ng  t h e   e f f e c t   o f   pa r a m e t e r s   o f   t h e   po s i t i v e   e l e c t r o de   o n   s pe c i f i c   c a pa c i t a n c e .   T h e   m a s s   de n s i t y   o f   m e t a l   o xi d e   b r i n g s   d i f f i c u l t i e s   i n   m a k i ng  s t a bl e   po s i t i v e   e l e c t r o de   a n d  he n c e   i t   wa s   de c i de d  to  s t udy   i t s   e f f e c t   o n   s pe c i f ic   c a pa c i t a n c e   w hi c h   i s   t h e   m a i n  i nn o v a t i o n   o f   t hi s   wo r k .   T h e   pr e s e n t e d  wo r k  s i g ni f i e s   a n   im pa c t   o n   th e   de s i g n  a s pe c t   o f   A S C   w i t h   r e s pe c t   to  s pe c i f i c   c a pa c i t a nc e   o wi n g  to  t h e s e   t h r e e   c o n s i de r e d  pa r a m e t e r s .   He r e   t h e   wo r k   pr e s e n t e d  i s   a   po uc h   o r   s t a c k - t y pe   A S C   a s   g i v e n   i n   [ 21]   s t r uc t ur e   by   us i ng  v a r i o us   m e t a l   o xi de s   s uc h   a s   s t a nni c   o xi de ,   m a n ga n e s e   d i o xi d e   a n d  r ut h e ni u m   o xi de .   Vu l c a n   XC   72R   i s   us e d  i n   e l e c t r o de s   a n d  s t a i nl e s s - s t e e l   w i r e   m e s h   us e d  a s   a   c ur r e n t   c o l l e c t o r .   P ot a s s i u m   s u l f a t e   o f   0. 65  m o l a r   s t r e n gt h   i s   us e d  a s   a n   e l e c t r o l y t e .   T h e   c a pa c i t a n c e   o f   t h e   de ve l o pe d  m o du l e   i s   m e a s ur e d  by   us i ng  d i s c ha r ge   c h a r a c t e r i s t i c s .   T h e   r e s u l t s   ob t a i n e d  i n   s t a c k  t y pe   a r r a n ge m e n t   c a n   b e   f ur t h e r   e x t e n de d  t o  t h e   r o l l e d  t y pe   A S C   a l s o .   T hi s   pa pe r   ha s   f i ve   s e c t i o n s :  s e c t i o n   2  e x p l a i n s   a b o ut   T a guc hi   m e t h o d  a n d  t h e   f r a c t i o na l / f u l l   f a c t o r i a l   de s i g n   o f   e x pe r i m e n t   ( DoE )   m o de l i ng  f o r   A S C   w i t h   s pe c i f i c   c a pa c i t a n c e   a s   t h e   o u t pu t  pa r a m e t e r ;   s e c t i o n   3  pr e s e n t s   r e s u l t s   o f   t h e   m o de l s   w i t h   d i s c u s s i o n   r e l a t e d  to  i n t e r pr e t a t i o n   o f   m o de l s ;   s e c t i o n   4  pr e s e n t s   c o n c l ud i ng  r e m a r ks .       2.   M E T HO D   2. 1 .    T agu c h i  m od e l   T h e   T a guc hi   m e t h o do l o g y   wa s   e m p l o y e d  t o   i nve s t i g a t e   a n d  e v a l ua t e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   A S C s .     T h e   de s i g n   ut i li z e d  t h e   t h r e e   v a r i a bl e s   w i t h   t h r e e   lev e l s   o f   e a c h   t a ke n   i n t o   a c c o un t   c o n s i de r a t i o n   f o r   f a c t o r i a l   de s i g n .   B a s e d  o n   e x t e n s i ve   e x pe r im e n t a t i o n   w i t h   va r i a t i o n   o f   o n e   pa r a m e t e r   a t  a   t i m e ,   f o r   pa r a m e t e r   A ,     t h e   m a t e r i a l   l o a d i ng  o n   t h e   p o s i t i ve   e l e c t r o de ,   th r e e   l e v e l s   c o n s i de r e d  a r e   10  g/s q. c m ,   20  g/s q. c m ,   a n d     30  g/s q. c m .   S i mi l a r ly ,   f o r   pa r a m e t e r   B ,   t h e   pe r c e nt a ge   o f   m e t a l   o xi de   ( we i g h t   wi s e )   i n   t h e   po s i t i ve   e l e c t r o de ,   t h r e e   l e ve l s   c o n s i de r e d  a r e   10% ,   50% ,   a n d  90% .   L a s t l y ,   f o r   pa r a m e t e r   C ,   t h e   m a s s   de n s i t y   o f   m e ta l   o xi d e ,   t h r e e   l e v e l s   c o n s i de r e d  a r e   3. 36  g/cu. c m ,   5. 15  g/cu. c m ,   a n d  6. 97  g/cu. c m .   T h e s e   c h o i c e s   a ll o w e d  f o r   a   c o m pr e h e ns i ve   e x p l o r a t i o n   o f   t h e   pa r a m e t e r   s pa c e   i n   t h e   T a guc hi   m e t h o do l o g y .   T a bl e   1  s h o ws   t h e   c ode d  a n d  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       I nv e s ti gati ons   r e lat e d  to  e ff e c t   o f   mas s   de ns it y   o f   me tal   ox ide   on   …   ( M ugdha  B hajek ar )   1437   a c t ua l   v a l ue s   a t   t h r e e   d i f f e r e n t   l e v e l s   f o r   T a guc hi   t r i a l s .   T a bl e   2  de s c r i be s   t h e   r un   t a bl e   f o r   T a guc hi   t r i a ls   c o n duc t e d  i n   t h e   l a b .   T h e   m o de l   e qua t i o n   f o r   s pe c i f i c   c a pa c i t a n c e   o b t a i n e d  us i ng  M i ni t a b   s o f t wa r e   c o n s i de r i n g  t h e   A ,   B ,   a n d  C   pa r a m e t e r s   de s c r i b e d  pr e vi o u s ly   i s   a s   ( 1) .                =   124   − 1 . 8     − 0 . 66     +   11 . 5     ( 1)     P a r a m e t e r   C   i s   m o s t  s i gni f i c a n t  a n d   pa r a m e t e r   B   i s   l e a s t  s i gni f i c a n t  i n   d e c i d i n g   t h e   s pe c i f i c   c a pa c i t a n c e   v a l ue .       T a bl e   1 .   C o de d   a n d  a c t ua l   v a l ue s   f o r   T a guc hi   t r i a l s   P a r a me t e r  n o ta ti o n   N a me   of  t h e  pa r a me te r   L e ve l  1   L e ve l  2   L e ve l  3   A   L o a di ng  of  ma te r ia l  o n p o s it i v e   e l e c t r o d e   10 mg pe r  s q.  c m  c o d e d a s   - 1   20 mg pe r  s q.  c m  c o de d a s  0   30 mg  pe r  s q.  c m  c o de d a s  1   B   P e r c e nt a ge   of  m e ta l  ox id e   in  t he   po s it i ve  e le c tr o d e   10%  c o d e d a s   - 1   50%  c o d e d a s  0   90%  c o d e d a s  1   C   T h e  ma s s  de ns it y   of  m e ta l  ox id e   3.36 g pe r   c u.  c m  c o de d a s   - 1   5.15 g pe r   c u.  c m  c o de d a s  0   6.97 g pe r   c u.  c m  c o de d a s  1       T a bl e   2 .   R un   t a bl e   f o r   tr i a l s   c a r r i e d  o u t   to  de v e l o p  t h e   T a guc hi   m o de l   S r . N o .   P a r a me t e r s     A   B   C   1   - 1   - 1   - 1   2   - 1   0   0   3   - 1   1   1   4   0   - 1   0   5   0   0   1   6   0   1   - 1   7   1   - 1   1   8   1   0   - 1   9   1   1   0       2. 2 .     F r ac t io n al - f a c t o r ial   m od e l   Us i n g  a   t wo - l e v e l   f r a c t i o n a l - f a c to r i a l   Do E   m o de l ,   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   A S C   i s   e x a mi ne d.     B y   e m p l o y i ng  t hi s   s t r a t e gy ,   f e we r   t e s t s   c o m pa r e d   to  t h e   T a guc hi   m e t h o do l o gy   a r e   r e qu i r e d  whil e   c a pt ur i n g   t h e   m a j o r   e f f e c t s   a n d  s o m e   i n t e r - pa r a m e t r i c   i n t e r a c t i o ns .   T h e   f r a c t i o na l   f a c to r i a l   de s i g n   ut i l i z e d  th e   s a m e   t h r e e   v a r i a bl e s   t a ke n   i n t o   a c c o un t .   T a bl e   3  s h o ws   t h e   c o de d  a n d  a c t ua l   v a l ue s   f o r   f r a c t i o n a l - f a c t or i a l   Do E   t r i a l s .   T a bl e   4  de s c r i b e s   t h e   s t a n da r d  r un   t a bl e   o f   f r a c t i o n a l - f a c t or i a l   Do E   t r i a l s   c o n duc t e d.       T a bl e   3 .   C o de d   a n d  a c t ua l   v a l ue s   f o r   f r a c t i o na l - f a c to r i a l   Do E   t r i a l s   D o E  pa r a m e t e r   no ta ti o n   N a me   of  t h e  pa r a me te r   M in  v a lu e   ( A c tu a l  a nd c o d e d )   M a x  v a lu e     ( A c tu a l  a nd c o d e d )   A   L o a di ng  of  ma te r ia l  o n p o s it i v e   e l e c tr o d e   10 mg pe r  s q.  c m c o d e d a s   - 1   30 mg pe r   s q.  c m c o d e d a s  + 1   B   P e r c e nt a ge   of  m e ta l  ox id e   in  t he  p o s it i ve   e l e c t r o d e   10%  c o d e d a s   - 1   90%  c o d e d a s  + 1   C   T h e  ma s s  de ns it y   of  t h e  m e ta l  ox id e   3.36 g pe r   c u.  c m c o d e d a s   - 1   6.97 g pe r   c u.  c m c o d e d a s  + 1       T a bl e   4 .   R un   t a bl e   f o r   tr i a l s   c a r r i e d  o u t   to  de v e l o p  f r a c t i o na l - f a c t o r i a l   Do E   m o de l     P a r a me t e r   S r . N o .   A   B   C   1   - 1   - 1   1   2   1   - 1   - 1   3   - 1   1   - 1   4   1   1   1       T h e   m o de l   e qua t i o n   f o r   s pe c i f i c   c a pa c i t a n c e   o b t a i ne d  us i n g  M i n i t a b   s o f t wa r e   c o n s i de r i n g  t h e   A ,   B ,   a nd  C   pa r a m e t e r s   de s c r i b e d  pr e vi o us ly   i s   a s   ( 2) .                =   97 . 6   −   3 . 45   −   1 . 06   +   49 . 9   ( 2)     As   pe r   m o de l   ( 2) ,   pa r a m e t e r   C   i s   t h e   m o s t   s i g ni f ica n t   a n d  B   i s   t h e   l e a s t   s i g nif i c a n t .   T hi s   i s   i n  l i n e   w i t h   i nf o r m a t i o n   e x t r a c t e d  f r o m   t h e   T a guc hi   m o de l .   T h us ,   i t   i s   c l e a r   t h a t  m a s s   de n s i t y   o f   t h e   m e t a l   o xi d e   us e d  i n   po s i t i v e   e l e c t r o de   c a n n o t   b e   i g n o r e d.   T hi s   i s   o n e   o f   t h e   m a j o r   f i nd i n gs   o f   t hi s   r e s e a r c h   wo r k.   T h e r e   i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   3 ,  M a r c h   20 2 5 :   1 435 - 1 441   1438   a   n e e d  t o   c h e c k  i f   t hi s   pa r a m e t e r   i s   a l s o   p l a yi ng   a ny   r o l e   i n   t h e   i n t e r a c t i o n   e f f e c t   w i t h   ot h e r   pa r a m e t e r s .   He n c e ,   f u ll   f a c t o r i a l   Do E   t r i a l s   w e r e   c o n s i de r e d  a s   a n   e x t e n s i o n   t o   e a r l i e r   t r i a l s .   F u l l   f a c t o r i a l   g i ve s   i n f o r m a t i o n   o n   b o t h   t h e   m a i n  e f f e c t   a n d  i n t e r a c t i o n  e f f e c t .     2. 3 .    F u l l   f ac t o r ia l   DoE   m od e l   T h e   s a m e   t h r e e   pa r a m e t e r s   we r e   c o n s i de r e d  f o r   f u ll   f a c t o r i a l   Do E   t r i a l s .   B a s e d  o n   e x t e n s i v e   e x pe r im e n t a t i o n   w i t h   o n e   pa r a m e t e r   a t  a   t i m e ,   m i n   a n d  m a x   e x t r e m e   v a l ue s   we r e   s e l e c t e d  f o r   e a c h   pa r a m e t e r   to   de f i ne   t h e   e x pe r im e n t a l   c o n d i t i o n s   f o r   t w o - l e v e l ,   t h r e e   pa r a m e t e r   f u l l   f a c t o r i a l   Do E .   F or   pa r a m e ter   A ,   t h e   l o a d i ng  o f   m a t e r i a l   o n   t h e   po s i t i v e   e l e c t r o de ,   t w o   e x t r e m e   v a l ue s   c h o s e n   a r e   10  m g/ s q. c m   a n d  30  mg/ s q. c m .   S i m il a r ly ,   f o r   pa r a m e t e r   B ,   t h e   pe r c e n t a ge   o f   m e t a l   o xi de   o n   t h e   p o s i t i ve   e l e c t r o de ,   10 %   a n d  90%   a r e   s e l e c t e d  a s   t h e   e x t r e m e   v a l ue s .   L a s t l y ,   t h e   e x t r e m e s   o f   3. 36   g/cc   a n d  6. 97   g/cc   a r e   s e l e c t e d  f o r   pa r a m e t e r   C ,   t h e   m a s s   de n s i t y   o f   m e t a l   o xi de .   T h e s e   va l u e s   a r e   t h e   s a m e   a s   f r a c t i o n a l   f a c to r i a l   Do E   t r i a l s .   T a bl e   5  s h o ws   t h e   s t a n da r d  r un   t a bl e   f o l l o we d  i n  f u ll   f a c t or i a l   Do E   t r i a l s .   T h e   m o de l   e qu a t i o n   f o r   s pe c i f i c   c a p a c i t a nc e   o b t a i n e d  c o n s i de r i ng  t h e   A ,   B   a n d  C   pa r a m e t e r s   us i ng  M i n i t a b   s o f t wa r e   i s   a s   ( 3) .           = 585 − 21 . 8 − 7 − 49 . 3 + 0 . 23  + 3 . 8  + 1 . 2  − 0 . 05    ( 3)       T a bl e   5 .   R un   t a bl e   f o r   tr i a l s   c a r r i e d  o u t   to  de v e l o p  f u l l - f a c t o r i a l   Do E   m o de l     P a r a me t e r   s e tt in g   S r . N o .   A   B   C   1   - 1   - 1   - 1   2   - 1   - 1   1   3   - 1   1   - 1   4   - 1   1   1   5   1   - 1   - 1   6   1   - 1   1   7   1   1   - 1   8   1   1   1       F i gur e   1  s h o ws   t h e   s ur f a c e   p l o t s   o f   t w o   l e v e l ,   t h r e e   pa r a m e t e r   f u ll   f a c t o r i a l   Do E   t r i a l s .     F a c t o r s   C   a n d  A   a r e   a f f e c t i n g  t h e   s pe c if i c   c a pa c i t a n c e   a s   s ugge s t e d  by   T a guc hi   m e t h o do l o g y   a n d  f r a c t i o n a l   f a c t o r i a l   Do E   m e t h o d.   P a r a m e t e r   C   i s   a l s o   c on t r i b ut i n g  i n   i n t e r a c t i o n   e f f e c t   wi t h   ot h e r   t w o  f a c t or s .     T h e   c r i t i c a l   po i n t s   w h e r e   m a xi m u m   s pe c if i c   c a pa c i t a n c e   i s   o b t a i n e d  by   c o n s i de r i ng  i n t e r a c t i o n   o f   a l l   t h r e e   pa r a m e t e r s   a s   pe r   t h e   f u ll   f a c t o r i a l   Do E   m o de l   gi ve n   i n   ( 3)   we r e   o b t a i n e d  by   us i ng  t h e   S y m P y   li b r a r y   i n  P y t h o n .   T h e   c r i t i c a l   po i n t s   o b t a i n e d  we r e   a s ,   i )   A :  22. 7  m g/ s q . c m ,   B :  50% ,   C :  5. 15  gm /cu . cm   a n d  ii )   A :  20   m g/s q . c m ,   B :  28. 7% ,   C :  5 . 15  gm /cu . cm .   T h e s e   a r e   s ugge s t e d  s e tt i n gs   f o r   b e s t   po s s i bl e   s pe c if i c   c a p a c i t a nc e   f o r   A S C   m o du l e .           F i gur e   1 .   S ur f a c e   p l o t s   o f   s pe c if i c   c a p a c i t a n c e   w i t h   v a r i a t i o n   o f   pa r a m e t e r   A ,   B ,   a n d  C   ( f u l l   f a c t or i a l   DO E )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       I nv e s ti gati ons   r e lat e d  to  e ff e c t   o f   mas s   de ns it y   o f   me tal   ox ide   on   …   ( M ugdha  B hajek ar )   1439   3.   RE S UL T S   AN D  DI S CU S S I ON   T h e   f r a c t i o n a l   f a c t o r i a l   Do E   m e t h o d  i s   im p l e m e n t e d  to   c o nf i r m   t h e   r e s u l t s   g i ve n   by   t h e   T a guc hi  m e t h o do l o g y .   T h e   s a m e   r e s u l t s   c o n c e r ni n g  t h e   m a i n  f a c t or s   we r e   e x hi b i t e d  by   t h e   f u ll   f a c t or i a l   Do E   m e t h o d.   T wo - l e ve l ,   t h r e e   pa r a m e t e r   f u ll   f a c t o r i a l   Do E   m o de l   a l s o   i n d i c a t e s   t h a t  t h e r e   i s   i n t e r a c t i o n   e f f e c t   a s s o c i a t e d  w i t h   pa r a m e t e r   C .   Di v e r s i t y   i n   da t a   f o r   v a l i da t i o n   i s   v e r y   i m po r t a n t.   T a bl e   6  s h o ws   t h e   r a n do m ly  s e l e c t e d  i nput   pa r a m e t e r s   us e d  f o r   v a l i da t i n g  t h e   t w o - l e ve l ,   t h r e e   pa r a m e t e r   f u ll   f a c t or i a l   Do E   m o de l .   T r i a l s   we r e   c o n duc t e d  a n d  s pe c if i c   c a p a c i t a n c e   wa s   m e a s ur e d  e x pe r im e n t a l ly .   I t   i s   o bs e r v e d  t h a t   e x pe r i m e n t a l   v a l ue s   a n d   f u l l   f a c t o r i a l   Do E   m o de l   v a l ue s   m a t c h   c l o s e ly .   M e t a l   o xi d e s   a r e   mi xe d  w i t h   a c t i v a t e d  c a r b o n   i n  a   1:1  we i g h t   r a t i o .   I t   i s   f o un d  t h a t   i n   o r de r   to   f o r m   a   s t a bl e   po s i t i v e   e l e c t r o de ,   m a s s   de ns i t y   o f   t h e   m e t a l   o xi de   s h o u l d  be   o n   t h e   hi g h e r   s i de .   T hi s   e n s ur e s   t h e   f i r m   b o n d i ng  o f   a c t i v a t e d  c a r b o n   o n   t h e   m e t a l   o xi de   pa r t i c l e s .   T hi s   h a s   b e e n   i n d i c a t e d  by   t h e   i n t e r a c t i o n   e f f e c t   to  b e   m a xim u m   be t we e n   pa r a m e t e r   A   a n d  pa r a m e t e r   C .   I n t e r a c t i o n   e f f e c t   b e t we e n   B   a n d  C   i s   a l s o   s i g ni f i c a n t   a s   b o t h   f a c t o r s   a r e   r e l a t e d  to  m e t a l   o xi de   i n   po s i t i v e   e l e c t r o de .       T a bl e   6 .   R un   t a bl e   us e d  f o r   v a li da t i n g  f u ll - f a c t o r i a l  DoE   m o de l   I nput   p a r a me t e r s   S pe c i f i c   c a pa c it a n c e  i n F  p e r  s q. c m   A   B   C   B y   f ul l  f a c t o r ia l  D oE   m o d e l   E x p e r im e n ta l  v a lu e   E r r o r   p e r c e nt a g e   0.5   - 0.5   1   0.55   0.53   3.88%   - 1   - 0.5   - 1   0.3   0.31   5.07%   0.75   0.25   0   0.9   0.85   4.91%   0.75   - 0.75   0   0.82   0.78   4.63%       4.   CONC L USI ON   T h e   f r a c t i o n a l - f a c to r i a l   Do E   r e s u l t s   a r e   t h e   s a m e   a s   t h o s e   o f   t h e   T a guc hi   m e t h o do l o g y .   I t  i s   f o l l o we d   by   t wo - l e ve l ,   t h r e e   pa r a m e t e r   f u ll   f a c t or i a l   Do E   to   ge t  i n t e r a c t i o n   e f f e c t s .   T h i s   g i ve s ,   t h e   po s i t i v e   e l e c t r o de   pa r a m e t e r - b a s e d  m o de l   o f   A S C   w i t h   m a s s   de ns i t y   o f   m e t a l   o xi de   a s   o n e   o f   t h e   pa r a m e t e r s   i n   i t .   T h e   po i n t s   t h a t  a r e   t h e   m a i n   t a ke a wa y s   f r o m   t h e   pr e s e n t e d  r e s e a r c h   wo r k   a r e ;   f i r s t l y ,   c o n duc t i vi t y   a n d  c o s t  a r e   t h e   m a in   f a c t o r s   i n   de c i d i ng  t h e   t y pe   o f   m e t a l   o xi de s   to  b e   us e d  i n   e l e c t r o de s   o f   e l e c t r i c a l   e n e r g y   s to r a ge   de vi c e s   l i ke   s upe r c a pa c i t o r s   o r   A S C s .   He n c e ,   m a n ga ne s e   d i o xi de   i s   c o m m o nly   u s e d.   B ut  f r o m   a l l   t h r e e   DoE   m o de l s ,     i t   c a n   b e   s e e n   t h a t  t h e   m a s s   de ns i t y   o f   m e t a l   o xi d e   us e d  i n   po s i t i v e   e l e c t r o de   h a s   a   m a xim u m   im pa c t   o n   t h e   s pe c i f i c   c a pa c i t a n c e .   T h e r e   i s   a   n e e d  to  l o o k   b e y o n d  m a n ga ne s e   d i o xi de .   S e c o n d l y ,   t h e   i n t e r a c t i o n   e f f e c t   o f   l o a d i ng  o f   e l e c t r o de   m a t e r i a l   a n d  m a s s   de ns i t y   o f   m e t a l   o xi de   i n   po s i t i ve   e l e c t r o de   a l s o   h a s   a   s i g ni f ica n t   r o l e   to   pl a y   i n  de t e r m i n i ng  t h e   s pe c i f i c   c a pa c i t a n c e .   He n c e   c a r b o n   c o m pa t i bil i t y   w i t h   m e t a l   o xi de   to  b e   us e d   s h o u l d  b e   pr o pe r .   T hi r d ly ,   t h e   pe r c e n t a ge   o f   m e t a l   o xi de   o n   t h e   po s i t i v e   e l e c t r o de   wa s   f o un d  t o   b e   t h e   l e a s t  s i g nif i c a n t   pa r a m e t e r   i n   t h e   d i f f e r e n t   DoE   m o de l s .   L a s t l y ,   t h e r e   i s   a   n e e d  t o   l o o k  b e y o n d  t r a n s i t io n   m e t a l   o xi de s   a n d  r e p l a c e   t h e m   w i t h   s o m e   c o m po s i t e   m a t e r i a l s   w i t h   e qu i va l e n t   pr o pe r t i e s   t h a t   h a v e   b e t t e r   c o m pa t i bil i t y   w i t h   t h e   a c t i v a t e d  c a r b o n   us e d  i n  po s i t i v e   e l e c t r o de   o f   A S C .   C o m po s i t e   m a t e r i a l s   s uc h   a s   Co 3 O 4   a n d  F e 2 O 3   wi t h   do pi n g,   r e s u l t   i n   m e t a l   o xi de s   h a vi ng  hi g h e r   m a s s   de ns i t y   a n d  l o we r   e l e c t r i c a l   r e s i s t i vi t y   t h a t   n e e d  to   b e   i nve s t i ga t e d.   Ni O  i n   i t s   n a n o s t r uc t ur e d  f o r m   a l s o   e xhi b i t s   s im i l a r   pr o pe r t i e s .   S uc h  m a t e r i a l s   c o u l d  a l s o   b e   c o n duc t i n g  po l ym e r s ,   t r a n s i t i o n   m e t a l   s u l f i de s   a n d  t r a n s i t i o n   m e t a l   ni t r i de s .   De t a i l e d   r e s e a r c h   wo r k   r e l a t e d  to  i t   i s   i n   pr o gr e s s .       AC K NOWL E DGE M E NT   T h e   a ut h o r s   wo ul d  l i ke   to  t h a n k  t h e   A I T ,   P un e ,   I n d i a   f o r   t h e   l a b   f a c il i t i e s   f o r   e x pe r i m e n t a t i o n .   F un d i ng   s uppo r t   f r o m   P . E . S .   M o de r n   C o l l e g e   o f   E n g i ne e r i n g,   P un e ,   I n d i a   i s   a l s o   a c kn o w l e dge d.       RE F E R E NC E S     [ 1]   Z .  S .   I r o ,   C .  S ub r a ma ni ,  a nd  S .   S .  D a s h,  “ A   b r i e f   r e vi e w   o n   e l e c tr o d e   ma te r ia ls   f o r   s upe r c a pa c it o r ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   of   E le c tr oc he m ic al  Sc ie n c e , v o l.  11, n o . 12, pp.  10628 – 10643, D e c . 2016, d o i:  10.20964/2016.12.5 0.   [ 2]   P .  B .  K a r a ndi ka r ,  D .  B .  T a la ng e ,  U .  M ha s ka r ,  a nd  R .  B a ns a l,   “ I nve s ti ga ti o ns   f o r   pa r a m e t e r   im p r ov e me nt   of   ma nga ne s e   ox i de - ba s e d  a que o us   s upe r c a pa c it o r ,”   M at e r ia ls   and  M anuf ac tu r in g  P r oc e s s e s ,  v o l.   27,  n o .  11,  pp.  1164 – 1170,  N ov .  2012,  do i:   10.1080/10426914.2 012.663139.   [ 3]   B .  P a nda ,  I .  D w iv e di ,  K .  P r i y a ,  P .  B .  K a r a ndi ka r ,  a nd  P .  S .  M a nda ke ,  “ A na l y s is   of   a que o us   s upe r c a pa c it o r   w it h  v a r i o us   c u r r e nt   c o ll e c t o r s ,  bi nde r s   a nd  a dhe s iv e s ,”   in   2016  -   B ie nni al   I nt e r nat io nal   C on f e r e nc e   on   P o w e r   and  E ne r gy   S y s te m s :   T ow ar ds   Sus ta in abl e  E ne r gy , P E ST S E  2016 , J a n. 2016, pp. 1 – 6, do i:  10. 1109/P E S T S E .2016.7516457.   [ 4]   A .  P .  M o h o lk a r ,   D .  S .  B a nka r ,  a nd  P .  B .  K a r a ndi ka r ,  “ S y nt h e s i z e d  c a r b o n  ma t e r ia l  w it h   s e mi - o r ga ni c   a nd  a que o us   e l e c tr o l y t e   f or   s upe r c a pa c it o r   a ppl i c a ti o n,”   I ndone s ia n  J our nal   of   E le c tr ic al   E ngi ne e r in g  and  C om put e r   S c ie nc e ,   v ol .  28,  no .  2,  pp.  654 – 662,   N ov . 2022, d o i:  10.11591/i j e e c s .v 28.i 2.pp654 - 662.   [ 5]   J .  Z ha o ,  Y .  G a o ,  a nd  A .  F .  B ur k e ,  “ P e r f or ma nc e   t e s ti ng  of   s up e r c a pa c it or s :  I mp o r ta nt   is s ue s   a nd  unc e r ta in ti e s ,”   J our nal   o f   P ow e r   Sour c e s , v o l.  363, pp. 327 – 340, S e p. 2017, d o i:  10.1016/j .j p o w s o ur .2017.07.066.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   3 ,  M a r c h   20 2 5 :   1 435 - 1 441   1440   [ 6]   A .  P .  M o h o lk a r ,   D .  S .  B a nka r ,  a nd  P .  B .  K a r a ndi ka r ,   “ S upe r c a pa c it or   ba s e d  c o s t  e f f e c ti ve   h y br id   e n e r g y   s t or a ge   s y s te m  w it h   r e du c ti o n  in  ba tt e r y  s i z e   f or  di e s e l  g e ne r a t o r   c o ld  c r a nki ng,”   I n done s ia n J our nal  of  E le c tr ic al  E ngi ne e r in g and C om put e r  Sc ie nc e ,  vo l.  31, n o . 1, pp. 22 – 32, J ul . 2023, d o i:  10. 11591/i j e e c s .v 31.i 1. pp22 - 32.   [ 7]   H .  Z ha ng,  X .  G a o ,  F .  Y a o ,   a nd  H .   Y ue ,  “ C o nt r o l la bl e   s y nt h e s is   of   v a na di um - d o p e d  ni c k e l - c ha l c o g e ni de /g r a phe n e   c a th o d e s   a nd  M nV 2O 6· 2H 2O /g r a phe n e   a n o d e   f o r   hi gh - e n e r g y   a s y m me t r i c   s upe r c a pa c it o r s ,”   J our nal   of   E ne r gy   St or ag e ,  v o l.   61,  p.  1067 17,  M a y  2023, d o i :  10.1016/j . e s t. 2023.106717.   [ 8]   M .  H e   e t  al . ,  “ H i e r a r c hi c a ll y   s tr u c tu r e d  e l e c tr o d e   ma t e r ia ls   de r iv e d  f r o m  m e ta l - o r ga ni c   f r a me w o r k/ ve r ti c a l  gr a phe n e   c o mp os it e   f or   hi gh - p e r f or ma n c e   f l e x ib l e   a s y mm e tr ic   s up e r c a pa c it or s ,”   J our nal   of   E ne r g y   St or age ,  v o l.   70,  p.   108055,  O c t.   2 023,     do i:  10.1016/j . e s t. 2023.108055.   [ 9]   Q .  Z ha ng  e t  al . ,  “ D e s ig n  a nd  unde r s ta ndi ng  of   d e ndr it i c   mi xe d - m e ta l  h y dr ox id e   na n o s he e ts @ N - d o pe d  c a r b o n  na n o tu b e   a r r a y   e l e c t r o d e   f or   hi gh - p e r f or ma n c e   a s y mm e t r ic   s upe r c a pa c it o r s , ”   E ne r gy   St or age   M at e r ia ls ,  vo l.   16,   pp.  632 – 645,  J a n.  2 019,     do i:  10.1016/j . e ns m.2018.06.026.   [ 10]   G .  P .  O jh a   e t  a l. ,  “ T hr e e - di me ns i o na ll y   a s s e mbl e d  ma nga n e s e   ox id e   ul t r a th in   na n o w ir e s :  pr o s p e c t i v e   e le c tr o d e   ma te r ia l   f o r   a s y m me t r i c  s upe r c a pa c it or s ,”   E ne r gy , vo l.  188, p. 116066, De c . 2019, do i:  10.1016/j . e n e r g y .2019.116066.   [ 11]   M .  A .  J .  B .  A .  B a ka r ,  M .  I .  F a hmi ,  S .  B .  Y a a ko b,  L .  H .  F a n g,  a nd  M .  Z .  A ih s a n,  “ T he   d i f f e r e nt   a ppr o a c h  f o r   s upe r c a pa c it or   mo d e ll in g  in   th e   pe r s pe c ti ve   of   s e l f - di s c ha r g e   s tu d y ,”   I ndone s ia n  J our nal   o f   E le c tr ic al   E ngi ne e r in g  and  C om put e r   Sc i e nc e ,  vo l.   28, no . 2, pp. 663 – 673, N ov . 2022, d o i:  10.11591/i j e e c s .v 28.i 2. pp663 - 673.   [ 12]   M .  B ha je ka r ,   A .  K a r a ndi ka r ,  S .  J o s hi ,  S .  C ha p e ka r ,  P .   B .   K a r a ndi ka r ,  a nd  M .  J .  B ha l e r a o ,   “ C o mpa r a ti v e   a na l y s is   of   s y mm e tr ic a l,   a s y m me t r i c a l  a nd h y br id  s upe r c a pa c it o r s  a s  a  pul s e  c u r r e nt  d e vi c e ,”  i n  2022  I nt e r nat io nal  C onf e r e nc e  on  F ut ur is ti c  T e c hnol ogi e s ,   I N C O F T  2022 , N ov . 2022, pp. 1 – 5, d o i:  10.1109/ I N C O F T 5565 1.2022.10094449.   [ 13]   I .  D w iv e di ,  S .  M a th e w ,   K .  P r i y a ,  B .  P a nda ,  a nd  P .  B .  K a r a ndi k a r ,  “ A   hy br id   c a pa c it or   w it h  a n  in nov a ti v e   d o ubl e   la y e r   e l e c tr ode ,”   in   1s t  I E E E   I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  P o w e r   E le c tr oni c s ,  I nt e ll ig e nt   C ont r ol   and  E ne r gy   Sy s te m s ,  I C P E I C E S   2016 ,  J ul .  20 17,  pp. 1 – 4, do i:  10.1109/ I C P E I C E S .2016.7853203.   [ 14]   B .  K .  C ha kr a ba r ti ,   M .  G e nç t e n,  G .   B r e e ,   A .  H .  D a o ,  D .   M a ndl e r ,  a nd   C .  T .   J .  L o w ,  “ M o de r n  p r a c ti c e s   in   e l e c tr o ph o r e ti c   de p o s it i o n  t o  ma nu f a c tu r e   e n e r g y   s t o r a g e   e l e c tr o d e s ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   of   E ne r gy   R e s e ar c h ,  v o l.   46,  n o .   10,     pp. 13205 – 13250, Aug. 2022, d o i:  10.1002/ e r .8103.   [ 15]   S .  V .  S a da v a r   e t  al . ,  “ L a tt i c e   e ngi n e e r in g  e xf o li a ti o n - r e s ta c k in g  r o ut e   f or   2D   la y e r e d  do ub le   h y dr ox id e   h y br id iz e d  w it h  0D   po l y oxot ungs ta t e   a ni o ns :  C a th o d e   f o r   h y br id   a s y mm e t r i c   s upe r c a pa c it or s ,”   E ne r gy   St or age   M at e r ia ls ,  v o l.   48,  pp.  101 – 113,  J un.  2022, do i:  10.1016/j . e ns m.2022.03.005.   [ 16]   T .   C .  C ho u,  R .  A .  D oo ng,   C .  C .  H u,   B .  Z ha ng,  a nd  D .  S .  S u ,  “ H i e r a r c hi c a ll y   p o r o us   c a r b o n  w it h  ma nga ne s e   oxi de s   a s   hi ghl y   e f f ic i e nt   e l e c tr o d e   f or   a s y mm e tr i c   s up e r c a pa c it o r s ,”   C he m Sus C he m ,  v o l.   7,  n o .  3,  pp.  841 – 847,  M a r .  2014,  do i:   10.1002/c s s c .201301014.   [ 17]   A .  E l  G ha z a l y   e t  al . ,   “ E nha nc e d  s up e r c a pa c it i ve   p e r f or ma n c e   of   M o 1.33C   M X e n e   ba s e d  a s y mm e tr i c   s upe r c a pa c it o r s   in   li th i um   c hl o r id e   e l e c tr o l y t e ,”   E ne r gy  St or age   M at e r ia ls , v o l.  41, pp. 20 3 – 208, Oc t.  2021, d o i:  10.1016/j . e ns m.2021.05.006.   [ 18]   D .  C a o   e t  al . ,  “ S tr uc tu r a ll y   s y ne r ge t ic   s ta bi li z a ti o n  of   p o l y vi n yl p y r r o li d o n e   a nd  c o - d o pi ng  b oo s ts   r o bus t  in t e r c o nn e c te d  N i ( O H ) 2   na no s he e ts   f o r   hi gh - pe r f o r ma n c e   a s y mm e tr ic   s up e r c a pa c it or , ”   J our nal   o f   E ne r gy   St or ag e ,  v o l.   61,  p.  106815,  M a y   20 23,     do i:  10.1016/j . e s t. 2023.106815.   [ 19]   S .  G .  K r is hna n  e t  al . ,  “ I mpr ov in g  th e   s y mm e tr y   of   a s y mm e tr i c   s up e r c a pa c it o r s   us in g  ba tt e r y - t y p e   p o s it i ve   e l e c tr o d e s   a nd  a c ti v a te d   c a r b o n n e ga ti ve   e l e c t r o de s  b y   ma s s  a nd c ha r g e  ba la n c e ,”   J our nal  of  E le c tr oanaly ti c al  C he m is tr y , v o l.  805, pp.  126 – 1 32,   N ov . 2017, d o i:  10.1016/j .j e l e c h e m.2017.10.029.   [ 20]   J .  C he n  e t  al . ,  “ S e l f - s uppo r ti ng  in   s it u  gr o w th   N i3 S 2/ F L - T i3 C 2  ( M X e ne ) /Ni   c o mp o s it e   a s   po s it i ve   e l e c t r o de   f or   a s y mm e t r ic a l  s upe r c a pa c it o r ,”   J our nal   of   M at e r ia ls   Sc ie nc e :   M at e r ia ls   in   E le c tr oni c s ,  vol .  32,  n o .   7,  pp.   9721 – 9729,  A pr .   2 021,     do i:  10.1007/s 10854 - 021 - 05633 - y.   [ 21]   M .  B ha je ka r ,  S .   B .  A .  A a di t y a ,  S .   C ha kr a ba r ti ,  S .  C ha phe ka r ,  P .  B .  K a r a ndi ka r ,  a nd  M .  J .  B ha le r a o ,  “ C o mpa r a ti ve   S tu d y   of   V e r ti c a l  a nd  H or i z o nt a l  A s y mm e tr i c   S up e r c a pa c it o r s ,”   in   2022  1s t  I nt e r nat io nal   C on f e r e nc e   on  C o m put e r ,  P ow e r   and  C om m uni c at io ns , I C C P C  2022  -   P r oc e e di ngs , D e c . 2022, pp. 2 30 – 235, do i:  10.1109/ I C C P C 55978.2022.10072257.   [ 22]   S .  G it e ,  R .  S .  A mbe ka r ,  S .  B .  A .  A a di t y a ,  S .  J o s hi ,  a nd  P .  B .  K a r a ndi ka r ,  “ A na l y s is   of   a s y mm e tr i c a l  s upe r c a pa c it or   w it h  ho r i z o nt a ll y   c o n f ig u r e d e l e c tr o d e s ,”   J our nal  of  E ne r g y  St or age ,  vo l.  68, p. 107829, S e p. 2023, d o i:  10.1016/ j. e s t. 2023.107829.   [ 23]   D .  J ha ,   V .  N .   K a r ka r ia ,  P .  B .  K a r a ndi ka r ,  a nd  R .  S .  D e s a i,   “ S ta ti s ti c a l  mo d e li ng  of   h y br id   s upe r c a pa c it o r ,”   J our nal   of   E ne r g y   St or age , v ol . 46, p. 103869, F e b. 2022, d o i:  10.1016/j . e s t. 2021.103869.   [ 24]   C . X ia   e t  al . , “ S po tl ig ht in g t h e  b oo s te d  e n e r g y  s t o r a g e   c a pa c it y   of  C o F e 2O 4/ G r a ph e n e  na n o r ib b o ns :  a pr o mi s in g p o s it i ve  e le c tr o d e   ma te r ia l  f or   hi gh - e n e r g y - de ns it y   a s y mm e tr i c   s up e r c a pa c it o r ,”   E ne r gy ,  vo l.   270,  p.  126914,   M a y   2 023,    do i:  10.1016/j . e n e r g y .2023.126914.   [ 25]   K .  W i c kr a ma a r a c h c hi ,   M .  M .  S unda r a m,  a nd  D .   H e nr y ,   “ S ur f a c ta nt - m e di a t e d  e l e c tr o d e p o s it i o n  of   a   ps e ud oc a pa c it i ve   ma nga ne s e   di ox id e  a  t w of e r ,”   J our nal  of  E ne r gy  St or ag e , v o l.  55, p. 10540 3, N ov . 2022, d o i:  10.1016/j . e s t. 2022.105403.       B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO RS       M u g dh a   B h a jek a r          i s   p u rs u i n g   P h . D .   i n   E l ec t ri c a l   E n g i n ee r i n g   at   P. E . S.   Mo d e rn   Co l l eg e   o f  E n g i n ee ri n g   affi l i at e d   t o   Sa v i t ri b ai   Ph u l e  Pu n e   U n i v e rs i t y ,   P u n e ,   I n d i a .   S h e   o b t ai n ed   h e r   Bach e l o rs ’  d eg ree  fro m   G u j arat   U n i v e rs i t y ,   In d i a   i n   2 0 0 2 .   Sh e   co m p l e t e d   h e r  Mas t e r's   d eg r ee   i n   2 0 1 3   a t   PV G   Co l l e g e   o f  E n g i n ee r i n g   an d   T ech n o l o g y .   Sh e   i s   w o r k i n g   as   an   A s s i s t an t   Pro fe s s o r  i n   P. E . S. M o d e r n   C o l l e g e   o f  E n g i n ee ri n g ,   Pu n e,   In d i a.   S h e   h as   1 9   y e ars   o f  t e a c h i n g ,   ad mi n i s t rat i v e   a n d   i n d u s t ri al   e x p e ri en ce .   Sh e   h as   p u b l i s h ed   m o r e   t h an   6   p ap e rs   i n   n at i o n al /   i n t e r n at i o n al   co n f e r en ce s   an d   i n t e rn at i o n a l   j o u r n al s   an d   p at e n t   p u b l i s h ed .   S h e   c an   b e   c o n t ac t ed   at   em ai l :   mu g d h a . b h aj ek ar@ mo d e rn co e . ed u . i n . .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       I nv e s ti gati ons   r e lat e d  to  e ff e c t   o f   mas s   de ns it y   o f   me tal   ox ide   on   …   ( M ugdha  B hajek ar )   1441     A nku r  Ka ra n d i k a r           i s   an   u n d e r  g rad u at e  s t u d e n t   at   M. E . S.   W a d i a  C o l l e g e  o f   E n g i n ee r i n g ,   affi l i at e d   t o   Sav i t ri b ai   P h u l e   P u n e  U n i v e rs i t y ,   P u n e,   In d i a.   H e  h as   4   i n t e r n at i o n al   c o n f e r e n ce   p ap e rs   t o   h i s   c r e d i t .   H e   h as   p re s en t ed   r e s e ar c h   p ap e rs   at   v ari o u s   l o c at i o n s   i n   I n d i a.   H e  al s o   h as   a  p at e n t   re g i s t e r e d   r eg ard i n g   t h e   u n i q u e   s h ap e   o f  an   el ec t ro d e   i n   a  s u p e r c ap aci t o r.   H e  c an   b e   co n t a c t ed   at   em a i l :   a n k u rk ara n d i k ar2 4 @ g m ai l . c o m .       Sa ra n g   J o s h i           i s   an   u n d e r g rad   s t u d en t   cu rr e n t l y   p u r s u i n g   a  d eg r ee   i n   E l ec t ro n i c s   an d   T el ec o mmu n i c at i o n   at   A I SSMS  I n s t i t u t e   o f  i n f o r mat i o n   t ech n o l o g y ,   affi l i at e d   t o   Sav i t ri b ai   Ph u l e   Pu n e   U n i v e rs i t y ,   Pu n e ,   In d i a.   H e   h as   o n e  I n d i an   p at en t   ag ai n s t   h i s   n a me .   H e   h as   p u b l i s h ed   3   p ap e rs   i n   n at i o n a l   a n d   i n t e rn at i o n a l   co n f e r en ce s   a n d   1   SC I   i n d e x ed   j o u rn a l   p ap e r.   H e  c an   b e   co n t a c t ed   at   em a i l :   s aran g j o s h i s aj @ g m a i l . co m .       Sh a l a k a   C h a p h e k a r          i s   Ph . D .   i n   E l ec t ri c a l   E n g i n ee ri n g   an d   M. E .   (Po w e r  S y s t em s )   fro m  Co l l eg e   o f   E n g i n ee ri n g   Pu n e ,   In d i a.   S h e   o b t ai n ed   h e r  Ba c h el o rs ’  d eg r ee   fr o m   Pu n e   U n i v e rs i t y ,   I n d i a   i n   1 9 9 4 .   Sh e  c o m p l e t e d   h e r   Mas t e r’ s   d e g r ee  fro m  Co l l eg e  o f   E n g i n ee r i n g   Pu n e ,   I n d i a  i n   1 9 9 8 .   Sh e   i s   w o r k i n g   as   an   as s o c i at e   p ro fe s s o r  i n   P. E . S.   Mo d e rn   Co l l eg e   o f   E n g i n ee r i n g ,   P u n e ,   In d i a.   Sh e   h as   3 0   y e ars   o f  t e a c h i n g ,   ad mi n i s t rat i o n   an d   r e s e ar ch   e x p e r i e n ce.   Sh e   p u b l i s h e d   m o r e  t h an   2 5   p ap e rs   i n   n at i o n al / i n t e r n at i o n a l   c o n f e ren ce s   a n d   i n t e r n at i o n al   j o u rn al s .   Sh e  h as   p u b l i s h e d   m o r e   t h a n   5   t ec h n i c a l   art i cl e s   i n   t h e  t ech n i c al   m ag az i n e  E l ec t ri c a l   I n d i a .   S h e   h as   p re s en t ed   r e s e ar c h   p ap e rs   at   v ari o u s   l o cat i o n s   i n   In d i a  a n d   ab ro ad .   Sh e  c an   b e  c o n t ac t e d   at   em a i l :   s h a l ak a. ch ap h e k ar @ m o d e rn co e. e d u . i n .       P .   B .   Ka ra n d i k a r          i s   P h . D .   i n   E l ec t ri c a l   E n g i n ee ri n g   an d   M . E .   (C o n t ro l   S y s t em s )   fro m   C o l l e g e   o f  E n g i n ee ri n g   P u n e,   In d i a.   H e   o b t ai n e d   h i s   Ba c h el o rs ’  d e g r ee   fr o m   Pu n e   U n i v e rs i t y ,   I n d i a   i n   1 9 9 4 .   H e  i s   w o r k i n g   as   a n   as s o ci at e  p ro f e s s o r  i n   A r my   In s t i t u t e   o f   T e ch n o l o g y ,   Pu n e ,   I n d i a.   H e  h as   3 0   y e ars   o f   t e a ch i n g ,   ad mi n i s t rat i o n   an d   r e s e arch   e x p e r i e n ce.   H e   p u b l i s h e d   mo r e   t h an   1 2 5   p a p e rs   i n   n at i o n a l / i n t e r n at i o n a l   c o n f e r e n ce s   an d   i n t e rn at i o n a l   j o u rn al s .   H e  h as   p u b l i s h e d   m o r e  t h an   1 0   t ech n i c al   art i c l e s   i n   t ech n i c al   m ag az i n e s   l i k e   E l ec t ri c al   I n d i a ,   I E E MA   J o u r n al   an d   E l ec t ro n i c s   fo r  Y o u .   H e   p u b l i s h ed   o n e  t e x t b o o k   b e s i d e s   2 5   In d i an   p at e n t s .   H e  h as   g u i d e d   mo r e   t h an   1 5   PG   s t u d en t s   an d   8   Ph . D .   s t u d en t s   h av e   co m p l e t ed   t h e i r   Ph . D .   u n d e r  h i s   g u i d a n ce .   H e   c an   b e   co n t a c t ed   at   em ai l :   p b k aran d i k ar @ g m a i l . c o m .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.