Synthesis of Capsule-like Porous Hollow Nanonickel Cobalt Sulfides via Cation Exchange Based on the Kirkendall Effect for High-Performance Supercapacitors

材料科学 柯肯德尔效应 超级电容器 硫化钴 多孔性 电化学 化学工程 电极 胶囊 纳米技术 复合材料 电容 冶金 化学 物理化学 植物 生物 工程类
作者
Yongfu Tang,Shunji Chen,Shichun Mu,Teng Chen,Yuqing Qiao,Shengxue Yu,Faming Gao
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:8 (15): 9721-9732 被引量:138
标识
DOI:10.1021/acsami.6b01268
摘要

To construct a suitable three-dimensional structure for ionic transport on the surface of the active materials for a supercapacitor, porous hollow nickel cobalt sulfides are successfully synthesized via a facile and efficient cation-exchange reaction in a hydrothermal process involving the Kirkendall effect with γ-MnS nanorods as a sacrificial template. The formation mechanism of the hollow nickel cobalt sulfides is carefully illustrated via the tuning reaction time and reaction temperature during the cation-exchange process. Due to the ingenious porous hollow structure that offers a high surface area for electrochemical reaction and suitable paths for ionic transport, porous hollow nickel cobalt sulfide electrodes exhibit high electrochemical performance. The Ni1.77Co1.23S4 electrode delivers a high specific capacity of 224.5 mAh g–1 at a current density of 0.25 A g–1 and a high capacity retention of 87.0% at 10 A g–1. An all-solid-state asymmetric supercapacitor, assembled with a Ni1.77Co1.23S4 electrode as the positive electrode and a homemade activated carbon electrode as the negative electrode (denoted as NCS//HMC), exhibits a high energy density of 42.7 Wh kg–1 at a power density of 190.8 W kg–1 and even 29.4 Wh kg–1 at 3.6 kW kg–1. The fully charged as-prepared asymmetric supercapacitor can light up a light emitting diode (LED) indicator for more than 1 h, indicating promising practical applications of the hollow nickel cobalt sulfides and the NCS//HMC asymmetric supercapacitor.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
X_F发布了新的文献求助30
刚刚
隐形曼青应助李昕123采纳,获得80
1秒前
绫小路完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
爆米花应助张贵虎采纳,获得10
1秒前
Joyce发布了新的文献求助10
1秒前
小马甲应助jiyuan采纳,获得10
2秒前
2秒前
Kkkkk完成签到,获得积分10
2秒前
三四郎应助默默采纳,获得10
3秒前
小正完成签到,获得积分10
3秒前
xixi发布了新的文献求助10
4秒前
dt839057发布了新的文献求助10
4秒前
卫三发布了新的文献求助10
4秒前
辛勤静珊完成签到 ,获得积分10
7秒前
沈英明完成签到,获得积分10
8秒前
小一完成签到,获得积分10
9秒前
whisper完成签到 ,获得积分10
9秒前
CC完成签到,获得积分20
10秒前
Jeffrey2026完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
天天快乐应助卫三采纳,获得10
11秒前
11秒前
爆米花应助DeenMayo采纳,获得10
11秒前
11秒前
dinghongzhen应助儒雅翠容采纳,获得10
12秒前
13秒前
YY完成签到 ,获得积分10
14秒前
文静菠萝关注了科研通微信公众号
15秒前
丘比特应助hongjing采纳,获得10
16秒前
16秒前
科目三应助段段采纳,获得30
16秒前
凡仔发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
cheng发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
廖怡星发布了新的文献求助80
19秒前
19秒前
QJN发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6417989
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8237421
关于积分的说明 17499526
捐赠科研通 5470734
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2890296
邀请新用户注册赠送积分活动 1867157
关于科研通互助平台的介绍 1704229