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NiS/Ni3S4 decorated double-layered hollow carbon spheres for efficient electrochemical hydrogen evolution reaction and supercapacitor

超级电容器 化学工程 煅烧 硫化镍 电化学 材料科学 碳纤维 纳米技术 电流密度 电极 催化作用 化学 复合材料 复合数 有机化学 冶金 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Chenchen Liu,Xiao Zhang,Yulin Cheng,Xuanqi Hao,Ping Yang
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier BV]
卷期号:477: 143751-143751 被引量:54
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2023.143751
摘要

NiS/Ni3S4 anchored on the double-layer hollow carbon spheres (DLHCs@NixSy) were rationally conceived and synthesized via calcination and hydrothermal process. A series of characterization results confirmed nickel sulfide consisted of NiS and Ni2S3 phases formed. Double-layer hollow carbon spheres as substrates with good electrical conductivity, high specific surface area and hollow structure, not only serve as the active sites for nickel sulfide targeting and electron conduction, but also adapt to the volume change on cycling. Sample DLHCs@NixSy-1:2 prepared using optimized conditions exhibited enhanced electrochemical performance and energy storage in electrocatalytic hydrogen evolution and supercapacitor, respectively. The hybrid nanostructure just needed to afford the potential of 263 mV to reach the current density of 10 mA cm−2 without IR correction and delivered a high specific capacitance of 1160 F g−1 at a current density of 1 A g−1. Encouragingly, the asymmetric supercapacitor device created using DLHCs@NixSy-1:2 and active carbon exhibited a high energy density of 40 Wh/kg at 375 W/kg within the voltage window of 0–1.5 V. Furthermore, the device revealed preeminent cycling performance with a retention rate of 70 % after 2000 cycles at 4 A g−1. This result provided a reference for the synthesis of dual-functional materials with low cost and high efficiency.
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