Controllable synthesis of vanadium-doped nickel-chalcogenide/graphene cathodes and MnV2O6·2H2O/graphene anode for high-energy asymmetric supercapacitors

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作者
Hengwei Zhang,Xin Gao,Fei Yao,Hongyan Yue
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier]
卷期号:61: 106717-106717 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.est.2023.106717
摘要

Exploring novel electrode materials with rational morphology and structure is crucial for the fabrication of high-performance supercapacitors. In this work, novel vanadium-doped nickel-chalcogenide/reduced graphene oxide cathodes (NiV-S/rGO and NiV-Se/rGO) and MnV2O6·2H2O/rGO anode are controllably prepared through a facile solvothermal method. Benefiting from the two-dimensional structure and desirable surface electronic environment, the graphene-supported NiV-X/rGO (X = S and Se) cathodes exhibit outstanding capacitive performance (1734.2 and 1577.2C·g−1 at 2 A·g−1), remarkable cycling stability and exceptional rate performance. Meanwhile, with the encapsulation of graphene protect layers, the MnV2O6·2H2O/rGO anode also shows a significantly enhanced specific capacity and superb cycling stability (95.8 % retention after 10,000 cycles). When assembled into asymmetric supercapacitors, the NiV-S/rGO//MnV2O6·2H2O/rGO and NiV-Se/rGO//MnV2O6·2H2O/rGO devices not only exhibit ultra-high energy densities (82.4 and 60.0 Wh·kg−1 at a power density of 800.0 W·kg−1), but also display superior cycling stabilities (91.5 % and 93.7 % retention after 10,000 cycles). These excellent properties demonstrate their potential application prospect in supercapacitor with high energy densities.
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