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Self-Standing Flexible N-Doped Graphene/CNTs Supported Spiral Low-Crystalline Ni(OH)2 Electrode with Ultra-Long Cycling Stability for Supercapacitors

材料科学 超级电容器 石墨烯 电极 重量分析 电容 能量(信号处理) 阴极 纳米技术 分析化学(期刊) 物理 量子力学 物理化学 化学 有机化学
作者
Hao Tong,Jiang Liu,Tingting Li,Daxiong Gong,Jinpan Xiao,Liang Lu,Laifa Shen,Xiaogang Zhang
出处
期刊:NANO [World Scientific]
卷期号:16 (02): 2150013-2150013
标识
DOI:10.1142/s1793292021500132
摘要

Carbon materials are widely used as anodes of supercapacitors due to the long cycling stability, but the low capacitance results in low energy density of the supercapacitor device in aqueous solution, greatly limiting the application field of the supercapacitor. Here, the spiral low-crystalline Ni(OH) 2 supported on self-standing layered film structure of N-doped graphene/carbon nanotubes film (NCF) is reported. The prepared flexible film electrode of low-crystalline Ni(OH) 2 /NCF is functioned as cathode directly, presenting high gravimetric capacitance (GC) and areal capacitance of 2130[Formula: see text]F[Formula: see text]g[Formula: see text] (2[Formula: see text]A[Formula: see text]g[Formula: see text]) and 2.88[Formula: see text]F[Formula: see text]cm[Formula: see text] (1[Formula: see text]A[Formula: see text]g[Formula: see text]). Also, this self-standing electrode film shows ultra-long cycle life, retaining 111.4% of initial capacitance after 30 000 circles at large current densities (20[Formula: see text]A[Formula: see text]g[Formula: see text]) and almost 0% fade before 10 000 circles. Moreover, Ni(OH) 2 /NCF and activated polyaniline derived carbon (APDC) have been assembled into an asymmetric supercapacitor, exhibiting a high gravimetric energy density of 60[Formula: see text]Wh[Formula: see text]kg[Formula: see text] at 800[Formula: see text]W[Formula: see text]kg[Formula: see text], suggesting that the obtained electrode has a good prospect application in long cycling stability with high energy density of supercapacitor devices.
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