Flexible quasi-solid-state dual-ion asymmetric supercapacitor based on Ni(OH)2 and Nb2O5 nanosheet arrays

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作者
Xiaolan Deng,Yuqi Jiang,Weifeng Wei,Minglei Mao,Ramyakrishna Pothu,Hongxia Wang,Caiyun Wang,Jinping Liu,Jianmin Ma
出处
期刊:Green Energy & Environment [KeAi]
卷期号:4 (4): 382-390 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.gee.2019.02.001
摘要

Increasing the energy density, power density as well as widening the operation voltage are essential to electrochemical capacitors to meet the practical energy demands. Herein, a novel flexible quasi-solid-state dual-ion asymmetric supercapacitor (ASC) with Ni(OH)2 and Nb2O5 nanosheets directly grown on stainless steel mesh is developed. In the dual-ion ASC, Nb2O5 negative and Ni(OH)2 positive electrodes react with Li+ and OH− respectively in alkaline gel electrolyte to store energy, which is quite different from conventional alkali metal ion SCs and alkaline SCs. The as-assembled flexible device has an extended working voltage of 1.7 V and delivers a capacity of 5.37 mAh cm−2, a maximum energy density and power density of 0.52 mWh cm−3 and 170 mW cm−3, respectively. The device maintains around 60% capacity retention after long cycling up to 1000 cycles. Moreover, our device can light up a LED light efficiently upon fast charging. The proposed quasi-solid-state dual-ion ASC has potential applications in future portable electronics and flexible energy storage devices.
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