Multilayer NiMn layered double hydroxide nanosheets covered porous Co3O4 nanowire arrays with hierarchical structure for high-performance supercapacitors

超级电容器 材料科学 氢氧化物 纳米线 电容 电极 电化学 化学工程 纳米结构 退火(玻璃) 纳米技术 复合材料 化学 工程类 物理化学
作者
Weiguo Huang,Aitang Zhang,Xiaoru Li,Jing Tian,Lijun Yue,Liang Cui,Rongkun Zheng,Di Wei,Jingquan Liu
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier]
卷期号:440: 227123-227123 被引量:78
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2019.227123
摘要

The hierarchical nanostructure hybrids of porous Co3O4 nanowires coated NiMn layered double hydroxide nanosheets array on Ni foams (Co3O4@NiMn-LDH/Ni) are designed and prepared via the two-step hydrothermal reactions with a combination of annealing process. The Co3O4 nanowires can be utilized as backbone to grow the NiMn-layered double hydroxide (NiMn-LDH) nanosheets, which provide a large surface area and leading to the enhanced capacitive performance owing to the effective ion/electron diffusion rates. The areal capacitance of the as-prepared Co3O4@NiMn-LDH/Ni electrode reaches 19.7 F cm−2 (5419.7 F g−1) at 2 mA cm−2 (0.56 A g−1). Moreover, a high capacitance retention (93.25% of capacitance maintained after 6000 cycles) and a low internal resistance Rs (0.62 Ω) can be acquired. Additionally, an all-solid-state asymmetric supercapacitor (Co3O4@NiMn-LDH/Ni//AC ASC) based on the Co3O4@NiMn-LDH/Ni as positive electrode and activated carbon (AC) as negative electrode is successfully obtained. The Co3O4@NiMn-LDH/Ni//AC ASC shows a high energy density of 47.15 Wh kg−1 at 376 W kg−1. Additionally, a LED can be lit up for 12 min when three ASCs are connected in series. Therefore, this novel Co3O4@NiMn-LDH/Ni with outstanding electrochemical performance should envision potential practical applications in high energy storage appliances.
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