Modulating surface electron density of hydrophilic/high-conductive MXene/Ni(OH)2/NF heterostructures for efficient asymmetric supercapacitors

材料科学 超级电容器 电极 纳米片 化学工程 电化学 电流密度 电容 扫描电子显微镜 纳米技术 复合材料 化学 量子力学 物理 工程类 物理化学
作者
Xinyu Liu,Qianqian Fu,Zhichao Li,Hui Wang,Jianwei Ren
出处
期刊:Diamond and Related Materials [Elsevier BV]
卷期号:140: 110474-110474 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.diamond.2023.110474
摘要

To address the growing demand for efficient and stable energy storage in the context of green energy, in this study, an acid etching method was employed to in-situ grow Ni(OH)2 nanosheet arrays on a nickel foam (NF) substrate. Subsequently, negatively charged Ti3C2Tx MXene nanosheets were electrophoretically deposited onto the Ni(OH)2/NF surface to result in a MXene/Ni(OH)2/NF composite electrode material. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) observations revealed the homogeneous dispersion distribution of nanosheets on the material surface. The composite material exhibited high electrical conductivity and good hydrophilicity by rapid water infiltration within 150 ms. Furthermore, the Motte-Schottky effect establishes a distinctive pathway for electron transfer, which leads to the creation of electron vacancies or ‘holes’ on the MXene surface. This phenomenon significantly boosts MXene's electrochemical activity and enhances its affinity for OH− ions in the electrolyte, which consequently improves the performance of electrochemical capacitors. Electrochemical tests verified that the prepared MXene/Ni(OH)2/NF electrode displayed an areal specific capacitance of 0.223 mAh cm−2 at a current density of 1 mA cm−2. The electrode displayed excellent rate performance with a capacity retention rate of 71 % when the current density was increased by five times. In addition, the assembled asymmetric capacitor with MXene/Ni(OH)2/NF electrode demonstrated an excellent cycling stability with only a 16.38 % capacity loss after 5000 cycles. It also exhibited the remarkable specific capacitance and long-term stability by achieving a high energy density of 43.68 Wh kg−1 and a power density of 424.96 W kg−1. These results highlight the electrode's exceptional performance in terms of energy storage and power delivery.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
bkagyin应助跳跃仙人掌采纳,获得10
1秒前
LL完成签到 ,获得积分10
1秒前
俟天晴完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
hhhhhhh完成签到,获得积分10
2秒前
苏silence发布了新的文献求助10
2秒前
知北完成签到,获得积分10
2秒前
as完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
煜清清完成签到 ,获得积分10
3秒前
菜菜发布了新的文献求助20
3秒前
zzz发布了新的文献求助10
3秒前
花仙子完成签到,获得积分20
4秒前
iiing完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Sen完成签到 ,获得积分10
5秒前
平常亦凝发布了新的文献求助10
5秒前
机智一曲完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
讲座梅郎完成签到,获得积分10
7秒前
贵贵完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
852应助花仙子采纳,获得10
8秒前
迷你的迎南完成签到,获得积分10
8秒前
SYY发布了新的文献求助10
9秒前
panpanpan完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
我又可以了完成签到,获得积分10
11秒前
FashionBoy应助LY采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
zlsuen完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
务实颜完成签到 ,获得积分10
12秒前
丘比特应助WWD采纳,获得10
12秒前
Star1983发布了新的文献求助10
13秒前
科研公主完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986618
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529071
关于积分的说明 11243225
捐赠科研通 3267556
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803784
邀请新用户注册赠送积分活动 881185
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808582