A three-dimensional directly grown hierarchical graces-like Nickel Manganese Selenide for high-performance Li-ion battery and supercapacitor electrodes

超级电容器 材料科学 电池(电) 电极 硒化物 化学工程 电化学 冶金 无机化学 光电子学 化学 工程类 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学
作者
Aya Mohamed Abuelftooh,Moataz G. Fayed,Sayed Y. Attia,Yosry F. Barakat,N.S. Tantawy,Saad G. Mohamed
出处
期刊:Materials Today Chemistry [Elsevier]
卷期号:26: 101187-101187 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.mtchem.2022.101187
摘要

In this work, a new, uninvestigated electrode material, Nickel Manganese Selenide (NiMnSe, NMS), is directly prepared on nickel foam, using nickel foam as a substrate and a nickel source. The material demonstrates a well distribution at nickel foam skeleton as extraordinary three-dimensional hierarchical graces-like morphology with a nanosheet structure, promoting a high surface area and excellent electrochemical properties. For the Li-ion battery, the NMS electrode demonstrates a capacity for the first discharge cycle of 1,040 mAh/g and 600 mAh/g for the subsequent discharge cycle at 100 mA/g. For supercapacitor application, the NMS electrode exhibits a specific capacity of 1,950 C/g at 0.5 A/g, with a remarkable coulombic efficiency and capacity retention even at the high current of 10 A/g. A hybrid two-electrode system with an NMS electrode used as a cathode and bismuth selenide (Bi 2 Se 3 ) as an anode is fabricated to introduce the novel electrode for practical application and reveals specific energy of 65.6 Wh/kg at a specific power of 632.7 W/kg. It retains specific energy of 18.2 Wh/kg at a specific power of 6,560 W/kg, making it a potential electrode for energy storage devices. • NiMnSe was hydrothermally prepared directly on nickel foam with tangled graces morphology and a nanosheet structure. • As an anode for Li-ion battery, NiMnSe exhibits a first discharge capacity of 1040 mA h/g at a current density of 100 mA/g. • As an electrode for a supercapacitor, NiMnSe showed a specific capacity of 1,950C/g at a current density of 0.5 A/g. • Using NiMnSe as a cathode and Bi 2 Se 3 as an anode, the 2-electrode device revealed high specific energy of 65.6 W h/kg.
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