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Configuring hierarchical Ni/NiO 3D-network assisted with bamboo cellulose nanofibers for high-performance Ni-Zn aqueous batteries.
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2020-06-17 , DOI: 10.1039/d0nr03608k Lili Jiang 1 , Lei Li , Sha Luo , Han Xu , Liaoyuan Xia , Hankun Wang , Xinge Liu , Yiqiang Wu , Yan Qing
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2020-06-17 , DOI: 10.1039/d0nr03608k Lili Jiang 1 , Lei Li , Sha Luo , Han Xu , Liaoyuan Xia , Hankun Wang , Xinge Liu , Yiqiang Wu , Yan Qing
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The further application of Ni–Zn aqueous batteries is majorly restricted by nickel-based cathodes due to their low capacity and poor cycling stability, which requires the development of hierarchically nanostructured nickel and nickel oxides. Herein, we prepare a novel nickel-based electrode with hierarchical 3D networks by configuring nanostructured Ni and Ni/NiO nanoparticles onto bamboo-derived cellulose nanofibers (denoted as Ni/NiO-BCF). Owing to the high conductivity of carbonized nanofibers and enhanced Ni/NiO active sites exposed, the Ni/NiO-BCF electrode delivers a capacity of 248 mA h g−1 at 0.625 A g−1 and exhibits a good cycling stability (94.5% after 2000 cycles). The as-fabricated Ni/NiO-BCF//Zn battery shows a high capacity of 296 mA h g−1 at 0.625 A g−1 and excellent cycling stability (almost no decay after 1000 cycles). Notably, a peak energy density of 313.4 W h kg−1 is also achieved from the Ni/NiO-BCF//Zn battery. This work provides novel insights into developing elaborately-nanostructured electrodes from natural and sustainable resources for high-capacity and long-cycle energy storage systems.
中文翻译：
配置带有竹纤维素纳米纤维的分层Ni / NiO 3D网络，用于高性能Ni-Zn水性电池。
Ni-Zn水性电池的进一步应用由于其低容量和较差的循环稳定性而受到镍基正极的主要限制，这需要开发分层纳米结构的镍和氧化镍。在这里，我们通过将纳米结构的Ni和Ni / NiO纳米颗粒配置到竹制纤维素纳米纤维（表示为Ni / NiO-BCF）上，制备了具有分层3D网络的新型镍基电极。由于碳化纳米纤维的高电导率和增强的Ni / NiO活性位点暴露，Ni / NiO-BCF电极在0.625 A g -1下的容量为248 mA hg -1，并具有良好的循环稳定性（2000年后为94.5％）周期）。Ni / NiO-BCF // Zn电池组装后显示出296 mA hg -1的高容量在0.625 A g -1下具有出色的循环稳定性（1000次循环后几乎没有衰减）。值得注意的是，由Ni / NiO-BCF // Zn电池也达到了313.4W h kg -1的峰值能量密度。这项工作为利用自然和可持续资源开发高精细和纳米结构的电极提供了新颖的见解，可用于大容量和长周期的储能系统。
更新日期：2020-07-16
中文翻译：
配置带有竹纤维素纳米纤维的分层Ni / NiO 3D网络，用于高性能Ni-Zn水性电池。
Ni-Zn水性电池的进一步应用由于其低容量和较差的循环稳定性而受到镍基正极的主要限制，这需要开发分层纳米结构的镍和氧化镍。在这里，我们通过将纳米结构的Ni和Ni / NiO纳米颗粒配置到竹制纤维素纳米纤维（表示为Ni / NiO-BCF）上，制备了具有分层3D网络的新型镍基电极。由于碳化纳米纤维的高电导率和增强的Ni / NiO活性位点暴露，Ni / NiO-BCF电极在0.625 A g -1下的容量为248 mA hg -1，并具有良好的循环稳定性（2000年后为94.5％）周期）。Ni / NiO-BCF // Zn电池组装后显示出296 mA hg -1的高容量在0.625 A g -1下具有出色的循环稳定性（1000次循环后几乎没有衰减）。值得注意的是，由Ni / NiO-BCF // Zn电池也达到了313.4W h kg -1的峰值能量密度。这项工作为利用自然和可持续资源开发高精细和纳米结构的电极提供了新颖的见解，可用于大容量和长周期的储能系统。
京公网安备 11010802027423号