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Cobalt-doping in hierarchical Ni3S2 nanorod arrays enables high areal capacitance
Journal of Materials Chemistry A ( IF 10.7 ) Pub Date : 2020-06-16 , DOI: 10.1039/d0ta04483k Qiang Chen 1, 2, 3, 4, 5 , Jialun Jin 1, 2, 3, 4 , Zongkui Kou 5, 6, 7 , Jiangmin Jiang 5, 6, 7 , Yulu Fu 1, 2, 3, 4, 5 , Ziang Liu 1, 2, 3, 4 , Liang Zhou 1, 2, 3, 4, 8 , Liqiang Mai 1, 2, 3, 4, 8
Journal of Materials Chemistry A ( IF 10.7 ) Pub Date : 2020-06-16 , DOI: 10.1039/d0ta04483k Qiang Chen 1, 2, 3, 4, 5 , Jialun Jin 1, 2, 3, 4 , Zongkui Kou 5, 6, 7 , Jiangmin Jiang 5, 6, 7 , Yulu Fu 1, 2, 3, 4, 5 , Ziang Liu 1, 2, 3, 4 , Liang Zhou 1, 2, 3, 4, 8 , Liqiang Mai 1, 2, 3, 4, 8
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Areal capacitance is an important metrics for miniaturized capacitive energy storage devices due to the constraint of device area. In the present work, we proposed a free-standing hierarchical cobalt-doped Ni3S2 (Co-Ni3S2) nanorod arrays as a novel pseudocapacitive electrode to realize impressively high areal capacitance. With enhanced surface area donated by the introduction of cobalt, the Co-Ni3S2 nanorods exhibit an ultrahigh areal capacitance of 3.46 F cm−2 at 8 mA cm−2, which is more than three-fold over that of pristine Ni3S2. When coupled with an FeOOH anode, the fabricated Co-Ni3S2//FeOOH hybrid supercapacitor can deliver a large areal capacitance of 1.61 F cm−2, a peak energy density of 0.73 mW h cm−2, and a peak power density of 36.00 mW cm−2. Besides, the as-fabricated hybrid supercapacitor also exhibits stable capacitive performance (83.5% capacity retention after 5000 cycles). The advanced and stable Co-Ni3S2 electrode developed in this work is highly desirable for micro supercapacitor devices.
中文翻译：
分层Ni3S2纳米棒阵列中的钴掺杂可实现高面积电容
由于器件面积的限制，面电容是小型化电容储能器件的重要指标。在目前的工作中，我们提出了一种独立的分层钴掺杂的Ni 3 S 2（Co-Ni 3 S 2）纳米棒阵列，作为一种新型的伪电容电极，以实现惊人的高面积电容。通过引入钴增加了表面积，Co-Ni 3 S 2纳米棒在8 mA cm -2处显示出3.46 F cm -2的超高面积电容，是原始Ni 3的三倍以上。小号2。当与FeOOH阳极耦合时，所制造的Co-Ni 3 S 2 // FeOOH混合超级电容器可以提供1.61 F cm -2的大面积电容，0.73 mW h cm -2的峰值能量密度和峰值功率密度。为36.00 mW cm -2。此外，所制造的混合超级电容器还具有稳定的电容性能（5000次循环后容量保持率为83.5％）。在这项工作中开发出的先进且稳定的Co-Ni 3 S 2电极是微型超级电容器设备的理想之选。
更新日期：2020-07-07
中文翻译：
分层Ni3S2纳米棒阵列中的钴掺杂可实现高面积电容
由于器件面积的限制，面电容是小型化电容储能器件的重要指标。在目前的工作中，我们提出了一种独立的分层钴掺杂的Ni 3 S 2（Co-Ni 3 S 2）纳米棒阵列，作为一种新型的伪电容电极，以实现惊人的高面积电容。通过引入钴增加了表面积，Co-Ni 3 S 2纳米棒在8 mA cm -2处显示出3.46 F cm -2的超高面积电容，是原始Ni 3的三倍以上。小号2。当与FeOOH阳极耦合时，所制造的Co-Ni 3 S 2 // FeOOH混合超级电容器可以提供1.61 F cm -2的大面积电容，0.73 mW h cm -2的峰值能量密度和峰值功率密度。为36.00 mW cm -2。此外，所制造的混合超级电容器还具有稳定的电容性能（5000次循环后容量保持率为83.5％）。在这项工作中开发出的先进且稳定的Co-Ni 3 S 2电极是微型超级电容器设备的理想之选。
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