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In Situ Fabrication of NiMn-LDH@MWCNT Composites with Hierarchical Structure for Superior Electrochemical Energy Storage
ChemElectroChem ( IF 3.5 ) Pub Date : 2021-08-18 , DOI: 10.1002/celc.202100833 Yan Li 1 , Bihao Hu 2 , Bingbing Hu 3 , Chuanlan Xu 2 , Shu Yang 1 , Jingjing Yu 2 , Biao Zhang 1 , Yuping Liu 2 , Danmei Yu 4 , Changguo Chen 2
ChemElectroChem ( IF 3.5 ) Pub Date : 2021-08-18 , DOI: 10.1002/celc.202100833 Yan Li 1 , Bihao Hu 2 , Bingbing Hu 3 , Chuanlan Xu 2 , Shu Yang 1 , Jingjing Yu 2 , Biao Zhang 1 , Yuping Liu 2 , Danmei Yu 4 , Changguo Chen 2
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As an electrochemical energy storage material, transition metal layered double hydroxides (MLDHs) have attracted attention due to tunable two-dimensional structure and low cost. In this study, NiMn-LDH@MWCNT composites with hierarchical structure have been successfully synthesized with simple and economical one-step hydrothermal method. The hierarchical structure of composites was formed by NiMn-LDH nanosheets growing directly on multiwall carbon nanotubes (MWCNTs). This design not only can maintain excellent network conductive channels, but also increase active sites, enlarge specific surface area, and reduce internal resistance. Our results show that the NiMn-LDH-4 composite exhibits an excellent electrochemical performance with an ultrahigh specific capacitance of 1863 F g−1 at a current density of 1 A g−1 and 1164 F g−1 when the current density goes up 10 times. This may be attributed to the synergy effect of the hierarchical structure and introduction MWCNT. Moreover, the assembled NiMn-LDH-4//AC device can provide a relatively high specific energy density of 51.5 Wh kg−1 at a high energy density of 455.7 W kg−1 and possess great cycling stability (83.9 % capacitance retention after 5000 cycles).
中文翻译：
具有分级结构的 NiMn-LDH@MWCNT 复合材料的原位制备，用于优异的电化学储能
作为一种电化学储能材料，过渡金属层状双氢氧化物（MLDHs）由于二维结构可调且成本低而备受关注。本研究采用简单经济的一步水热法成功合成了分层结构的NiMn-LDH@MWCNT复合材料。复合材料的分层结构是由直接在多壁碳纳米管 (MWCNT) 上生长的 NiMn-LDH 纳米片形成的。这种设计不仅可以保持优良的网络导电通道，还可以增加活性位点，增大比表面积，降低内阻。我们的结果表明，NiMn-LDH-4 复合材料表现出优异的电化学性能，在 1 A g 的电流密度下具有 1863 F g -1的超高比电容-1和 1164 F g -1当电流密度增加 10 倍时。这可能归因于层次结构和引入 MWCNT 的协同效应。此外，组装的 NiMn-LDH-4//AC 器件可以在 455.7 W kg -1的高能量密度下提供 51.5 Wh kg -1的相对较高的比能量密度，并具有良好的循环稳定性（5000 年后电容保持率为 83.9 %循环）。
更新日期：2021-09-02
中文翻译：
具有分级结构的 NiMn-LDH@MWCNT 复合材料的原位制备，用于优异的电化学储能
作为一种电化学储能材料，过渡金属层状双氢氧化物（MLDHs）由于二维结构可调且成本低而备受关注。本研究采用简单经济的一步水热法成功合成了分层结构的NiMn-LDH@MWCNT复合材料。复合材料的分层结构是由直接在多壁碳纳米管 (MWCNT) 上生长的 NiMn-LDH 纳米片形成的。这种设计不仅可以保持优良的网络导电通道，还可以增加活性位点，增大比表面积，降低内阻。我们的结果表明，NiMn-LDH-4 复合材料表现出优异的电化学性能，在 1 A g 的电流密度下具有 1863 F g -1的超高比电容-1和 1164 F g -1当电流密度增加 10 倍时。这可能归因于层次结构和引入 MWCNT 的协同效应。此外，组装的 NiMn-LDH-4//AC 器件可以在 455.7 W kg -1的高能量密度下提供 51.5 Wh kg -1的相对较高的比能量密度，并具有良好的循环稳定性（5000 年后电容保持率为 83.9 %循环）。
京公网安备 11010802027423号