Abstract Transition metal oxides have shown promising candidates for energy storage and conversion devices, but the limited electroactive sites may greatly limit the further improvement. Herein, we successfully achieve rope-like CuCo2O4 nanosheets directly on Ni foam, which acts as multifunctional electrodes for supercapacitor and oxygen evolution reaction (OER). The rope-like nanosheets with the ultrathin thickness and large surface areas can effectively increase the number of active sites, resulting in enhanced electrochemical performances. In addition, directly growing nanostructures on conductive Ni foam can endows the electrode materials with higher conductivity and richer active sites. Consequently, obtained rope-like CuCo2O4 nanosheets show the superior electrochemical performances toward supercapacitor and OER. In detail, obtained rope-like CuCo2O4 nanosheets display a high capacity of 5.84 F cm−2 (0.65 mAh cm−2) at 5 mA cm−2, as good as good stability. The asymmetric supercapacitor made of CuCo2O4 (positive electrode) and activated carbon (negative electrode) also show a high energy density of 0.55 mWh cm−2 at 8 mW cm−2 power density. In addition, obtained rope-like CuCo2O4 nanosheets only require a low overpotential of 220 mV at 10 mA cm−2 for OER, and also maintain the outstanding long-term durability. These remarkable performances of rope-like CuCo2O4 hold great promise for energy storage and conversion devices.

中文翻译：

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直接在泡沫镍上的合理绳状 CuCo2O4 纳米片作为多功能电极用于超级电容器和析氧反应

摘要 过渡金属氧化物在储能和转换装置中显示出有前景的候选者，但有限的电活性位点可能极大地限制了进一步的改进。在这里，我们成功地直接在泡沫镍上实现了绳状 CuCo2O4 纳米片，其用作超级电容器和析氧反应 (OER) 的多功能电极。具有超薄厚度和大表面积的绳状纳米片可以有效增加活性位点的数量，从而增强电化学性能。此外，在导电泡沫镍上直接生长纳米结构可以赋予电极材料更高的导电性和更丰富的活性位点。因此，获得的绳状 CuCo2O4 纳米片对超级电容器和 OER 显示出优异的电化学性能。详细，获得的绳状 CuCo2O4 纳米片在 5 mA cm-2 下显示出 5.84 F cm-2 (0.65 mAh cm-2) 的高容量，以及良好的稳定性。由 CuCo2O4（正极）和活性炭（负极）制成的不对称超级电容器在 8 mW cm-2 功率密度下也显示出 0.55 mWh cm-2 的高能量密度。此外，获得的绳状 CuCo2O4 纳米片在 10 mA cm−2 下仅需要 220 mV 的低过电位即可实现 OER，并保持出色的长期耐久性。绳状 CuCo2O4 的这些卓越性能为能量存储和转换设备带来了广阔的前景。由 CuCo2O4（正极）和活性炭（负极）制成的不对称超级电容器在 8 mW cm-2 功率密度下也显示出 0.55 mWh cm-2 的高能量密度。此外，获得的绳状 CuCo2O4 纳米片在 10 mA cm−2 下仅需要 220 mV 的低过电位即可实现 OER，并保持出色的长期耐久性。绳状 CuCo2O4 的这些卓越性能为能量存储和转换设备带来了广阔的前景。由 CuCo2O4（正极）和活性炭（负极）制成的不对称超级电容器在 8 mW cm-2 功率密度下也显示出 0.55 mWh cm-2 的高能量密度。此外，获得的绳状 CuCo2O4 纳米片在 10 mA cm−2 下仅需要 220 mV 的低过电位即可实现 OER，并保持出色的长期耐久性。绳状 CuCo2O4 的这些卓越性能为能量存储和转换设备带来了广阔的前景。