Preparation of partially-cladding NiCo-LDH/Mn3O4 composite by electrodeposition route and its excellent supercapacitor performance
Preparation of partially-cladding NiCo-LDH/Mn3O4 composite by electrodeposition route and its excellent supercapacitor performance
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电沉积法制备部分包覆NiCo-LDH/Mn3O4复合材料及其优异的超级电容器性能
DOI：
10.1016/j.jallcom.2019.05.023
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发表时间：
2019-08
影响因子：
6.2
通讯作者：
Cao Xiaoqiang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao Nan;Fan Huiqing;Zhang Mingchang;Wang Chao;Ren Xiaohu;Peng Haijun;Li Hua;Jiang Xinbiao;Cao Xiaoqiang
采用两步电沉积法在泡沫镍基体上制备了NiCo-LDH/Mn 3 O 4复合材料。在NiCo-LDH纳米片上生长Mn 3 O 4纳米针可以大大减少电子和离子的传输路径。同时，产生了丰富的氧化还原反应活性位点，提高了材料的结构耐久性和化学稳定性，从而大大增强了电化学特性。当在典型的三电极电池中测量时，NiCo-LDH/Mn 3 O 4在1 mA cm−2的电流密度下表现出1.86 C cm−2（1034.33 C g−1）的高比容量，在20 mA cm − 2下保持76.88%的上级倍率性能，并且在5000次循环后保持17.98%的容量损失。此外，用NiCo-LDH/Mn 3 O 4作为阴极和商业使用的活性炭作为阳极制造全固态混合超级电容器装置（HSC），其在765.8 W kg− 1的功率密度下提供57.03 Wh kg− 1的优异的上级能量密度，并且即使当功率密度增加到9681.6 W kg−1时也保持20.98 Wh kg− 1。因此，NiCo-LDH/Mn 3 O 4具有良好的电化学性能，是一种很有前景的储能电极材料。
A NiCo-LDH/Mn3O4composite is synthesized on nickel foam substrate though a two-step electrodepositon process. The growth of Mn3O4nanoneedles on NiCo-LDH nanosheets can greatly reduce the transport pathway of electrons and ions. Meanwhile, abundant active sites for redox reactions are generated and the structural endurance together with chemical stability of material is improved, thus strongly enhancing the electrochemical characteristics. When measured in a typical three-electrode cell, NiCo-LDH/Mn3O4demonstrates a high specific capacity of 1.86 C cm−2(1034.33 C g−1) at the current density of 1 mA cm−2, a superior rate capability of maintaining 76.88% at 20 mA cm−2and 17.98% capacity loss after 5000 cycles. In addition, an all-solid-state hybrid supercapacitor device (HSC) is fabricated with NiCo-LDH/Mn3O4as the cathode and commercially-used active carbon as the anode, which delivers a superior energy density of 57.03 Wh kg−1at the power density of 765.8 W kg−1and maintains 20.98 Wh kg−1even when the power density increases to 9681.6 W kg−1. Therefore, the satisfactory electrochemical property enables NiCo-LDH/Mn3O4to become a prospective electrode material in energy storage field.
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