Solvothermal-localized selenylation transformation of cobalt nickel MOFs templated heterointerfaces enriched monoclinic Co3Se4/CoNi2Se4@activated knitted carbon cloth for flexible and bi-axial stretchable supercapacitors

纳米片 超级电容器 单斜晶系 材料科学 硒化物 化学工程 欧姆接触 电化学 纳米技术 复合材料 冶金 化学 结晶学 电极 晶体结构 工程类 物理化学 图层(电子)
作者
Gunendra Prasad Ojha,Bishweshwar Pant,Jiwan Acharya,Prakash Chandra Lohani,Soo‐Jin Park
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:464: 142621-142621 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142621
摘要

The main barrier to the development of modern electronic gadgets is their limited flexibility and stretchability to the X- and Y-directions. Here, a two-step solvothermal technique was used to synthesize monoclinic heterointerface-enriched Co3Se4/CoNi2Se4 2D nanosheet arrays on a flexible and bi-axial stretchable activated knitted carbon cloth substrate (AKCC) for flexible and bi-axial symmetric supercapacitors (SSCs). By optimizing the molar ratio of cobalt and nickel (Co: Ni = 4: 0, 3: 1, 1:1, 1:3, and 0:4), the inherent bimetallic LDH and selenide formation and charge storage mechanism were examined. According to the experimental investigation, selenide with a ratio of Co: Ni = 1:1 (Co3Se4/CoNi2Se4@AKCC) possessed superior electrochemical activities in term of specific capacity, rate capability, and cycle longevity. Homogenous growth of 2D nanosheet arrays with 3D superstructures, modulated electronic structure, possible valence interchange or/and charge hopping effect between Co and Ni cations, built-in electric fields, and suitable lateral size/thickness of nanosheet arrays realized sufficient charge storage capability, ion transport, and reaction kinetics. Moreover, Co: Ni = 1:1 selenide showed performance consistency at different modes of flexibility (bending and twisting,) and stretchability conditions (X- and Y-directions). A high-performance flexible and bi-axial stretchable SSCs was assembled, which delivered outstanding energy density at different mode of flexibility and stretchability conditions.
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