Enhancing cycling stability of transition metal-based layered double hydroxides through a self-sacrificial strategy for hybrid supercapacitors

材料科学 超级电容器 纳米片 层状双氢氧化物 电极 过渡金属 化学工程 电化学 功率密度 微观结构 X射线吸收光谱法 纳米技术 氢氧化物 复合材料 吸收光谱法 化学 物理化学 工程类 催化作用 生物化学 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Teng Wang,Feng Yu,Xiaoxiang Wang,Shibo Xi,Kai‐Jie Chen,Hongxia Wang
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier]
卷期号:334: 135586-135586 被引量:49
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2019.135586
摘要

Transition metal-based layered double hydroxides (LDH) are attractive electrode materials for supercapacitors (SCs) owing to their advantage of high theoretical specific capacity. However, the material structure of most LDHs fails to sustain long charge/discharge cycling of the device, leading to a short lifespan. Herein, we demonstrate a self-sacrificial strategy to boost the cyclability of Ni–Co LDH nanosheet arrays for SCs by using electrochemically inert Zn cation as a sacrificial agent (Zn–Ni–Co LDH). At an optimal content of Zn incorporation, a maximum specific capacity of 231.7 mAh g−1 (at 1 A g−1) and a capacity increment of over 500% after 20, 000 charge/discharge cycling test at 20 A g−1 have been obtained. For practical application, a hybrid SC based on Zn–Ni–Co LDH material demonstrated a high energy density of 40.3 Wh kg−1 and a high power density of 16.1 kW kg−1, along with extraordinary cycling stability of over 20, 000 cycles. Measurements by ex-situ synchrotron X-ray absorption spectroscopy (XAS) and other characterization techniques like EDS and TEM have shown a gradual loss of Zn from the electrode during the charge/discharge process, which not only helps to create free space to maintain the material microstructure but also exposes more active sites for electrochemical reaction. The findings in this work provide new avenues towards the fabrication of robust electrode materials for advanced SCs with both high energy density and cycling stability.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
2秒前
人工智能小配方完成签到,获得积分10
2秒前
太阳屋的冰淇林完成签到,获得积分10
4秒前
传奇3应助专一的水之采纳,获得10
4秒前
喵喵发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
101完成签到,获得积分10
7秒前
123cxj完成签到 ,获得积分20
7秒前
FD完成签到,获得积分10
8秒前
遇见多欢喜完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
leiyuekai完成签到,获得积分10
9秒前
Tiger完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
caitSith发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
在水一方应助胡图图采纳,获得10
13秒前
leiyuekai发布了新的文献求助10
13秒前
屿鑫完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
Jian完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
18秒前
JJ索发布了新的文献求助10
18秒前
科目三应助yutian采纳,获得10
19秒前
SI完成签到 ,获得积分10
19秒前
多情雨灵发布了新的文献求助10
19秒前
玉玉完成签到,获得积分10
20秒前
sa发布了新的文献求助10
20秒前
冷傲的罡发布了新的文献求助10
21秒前
Jian发布了新的文献求助10
21秒前
越越发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
24秒前
pancake发布了新的文献求助30
24秒前
24秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Human Embryology and Developmental Biology 7th Edition 2000
The Developing Human: Clinically Oriented Embryology 12th Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5742086
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5405647
关于积分的说明 15343886
捐赠科研通 4883555
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625085
邀请新用户注册赠送积分活动 1573951
关于科研通互助平台的介绍 1530896