Solid-solution Ru Cu1-O2 nanocrystals: A promising negative electrode for high-energy-density aqueous hybrid supercapacitors

超级电容器 水溶液 电极 纳米晶 材料科学 能量密度 化学工程 纳米技术 电容 化学 工程物理 物理化学 物理 工程类
作者
Xuting Li,Xiaotang Meng,Qian Zhang,Jinfeng Sun,Linrui Hou,Changzhou Yuan
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier BV]
卷期号:210: 10-19 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2024.05.033
摘要

• Solid-solution Ru x Cu 1- x O 2 nanocrystals deliver Cu-dependent pseudo-capacitance within a potential range of −0.9 V to 0.0 V (vs. SCE). • The Cu species enhances the electrochemical utilization of RuO 2 , reaction kinetics, conductivity, and hydrogen evolution overpotentials. • The optimized RuCu82 electrode offers a large specific capacitance of 689 F g −1 at 0.5 A g –1 . • The RuCu82 electrode exhibits a high specific capacitance of 313 F g −1 at 2.0 A g −1 at −20 °C. • The constructed NiCoO 2 //RuCu82 aqueous hybrid capacitors display superb electrochemical stability and high energy density . The low specific capacitances (SCs) of traditional carbonaceous negative electrodes significantly limit the enhancement in energy density of aqueous hybrid supercapacitors (AHCs). It is still hugely challengeable to explore a candidate with large SCs, which can stably operate in the negative potential region meanwhile. For this propose, we design and fabricate solid-solution Ru x Cu 1- x O 2 nanocrystals (NCs), which exhibit competitive SCs and electrochemical stability within the potential range from -0.9 V to 0.0 V in the aqueous KOH electrolyte. The incorporation of Cu enhances the electrochemical utilization of RuO 2 , reaction kinetics, electronic conductivity, and hydrogen evolution overpotentials, which are all highly dependent upon the added contents of Cu species. The optimized Ru 0.8 Cu 0.2 O 2 (RuCu82) electrode of a high mass loading of 5 mg cm –2 reveals the best electrochemical capacitances in terms of reversible SCs and capacitance degradation at room temperature and -20 °C. Furthermore, the reversible K + -(de)intercalation induced pseudocapacitance is proposed for electrochemical charge storage process of RuCu82. In particular, remarkable specific energy of 59.1 Wh kg –1 at 400 W kg −1 and excellent cycling stability are achieved in the assembled NiCoO 2 //RuCu82 AHCs. Our contribution here presents a new promising negative electrode platform with high SCs and electrochemical stability for next-generation AHCs.
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
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
ding应助HJJ采纳,获得10
刚刚
大模型应助韩小陌采纳,获得10
1秒前
licaiwsk发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
王海洋发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
当冬夜渐暖完成签到,获得积分10
3秒前
Shane完成签到,获得积分10
4秒前
mengzang1215发布了新的文献求助20
4秒前
sxd完成签到 ,获得积分10
5秒前
7秒前
星星发布了新的文献求助10
7秒前
唠叨的代天完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
侯绯完成签到,获得积分10
8秒前
自信发布了新的文献求助10
9秒前
小二郎应助务实赛凤采纳,获得10
11秒前
12秒前
wuhuhu完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.1应助勿念采纳,获得10
13秒前
共享精神应助Wang采纳,获得10
14秒前
赘婿应助白衣卿相采纳,获得10
15秒前
15秒前
alpha完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
18秒前
李健的小迷弟应助十二个采纳,获得10
18秒前
19秒前
xx完成签到,获得积分10
19秒前
无解klein瓶完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
安详的妙之完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
24秒前
24秒前
悦耳的小鸭子完成签到 ,获得积分10
25秒前
研友_VZG7GZ应助钰钰yuyu采纳,获得10
27秒前
Wang发布了新的文献求助10
27秒前
领导范儿应助11111采纳,获得10
27秒前
28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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6521675
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8314923
关于积分的说明 17787406
捐赠科研通 5623935
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2927687
邀请新用户注册赠送积分活动 1904523
关于科研通互助平台的介绍 1764662