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Facile fabrication of CuCo2S4 nanoparticles/MXene composite as anode for high-performance asymmetric supercapacitor
Materials Chemistry Frontiers ( IF 6.0 ) Pub Date : 2021-08-30 , DOI: 10.1039/d1qm01029h Xiaobo Chen 1 , Zimin Ding 1 , Huan Yu 1 , Huiran Ge 1 , Weiwei Liu 1 , Shixin Sun 2
Materials Chemistry Frontiers ( IF 6.0 ) Pub Date : 2021-08-30 , DOI: 10.1039/d1qm01029h Xiaobo Chen 1 , Zimin Ding 1 , Huan Yu 1 , Huiran Ge 1 , Weiwei Liu 1 , Shixin Sun 2
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A novel organ-like Ti3C2Tx/CuCo2S4 composite was synthesized via a hydrothermal method by forming well-defined and uniformly dispersed CuCo2S4 nanoparticles on Ti3C2Tx nanosheets. Mainly owing to the increase in conductivity, electron/ion transport capacity and the structural stability of the Ti3C2Tx/CuCo2S4 composite in 6 M KOH electrolyte, the MXene/CuCo2S4 composite material exhibited enhanced performance (992.3 C g−1 at 1 A g−1) compared with pristine CuCo2S4 (675.2 C g−1 at 1 A g−1) and Ti3C2Tx MXene (92.3 C g−1 at 1 A g−1). In addition, an asymmetric supercapacitor (ASC) was built with Ti3C2Tx MXene/CuCo2S4 as the positive electrode and activated carbon (AC) as the negative electrode (MXene/CuCo2S4//AC). This ASC device exhibited a specific capacity of 269.4 C g−1 at 1 A g−1 in the potential range from 0 to 1.6 V. The maximum specific energy of 66.8 W h kg−1 at a specific power of 895.1 W kg−1 was obtained with an 88.2% capacity retention after 10 000 charge–discharge cycles at a current density of 8 A g−1. Moreover, the ASC device also showed 89.7% capacity retention at floating time over 200 h at 8 A g−1. These results illustrate MXene/CuCo2S4 as a promising electrode for supercapacitors.
中文翻译：
CuCo2S4纳米颗粒/MXene复合材料作为高性能非对称超级电容器阳极的简便制造
通过在Ti 3 C 2 T x纳米片上形成界限分明且均匀分散的CuCo 2 S 4纳米颗粒，通过水热法合成了一种新型器官状Ti 3 C 2 T x /CuCo 2 S 4复合材料。主要是由于 Ti 3 C 2 T x /CuCo 2 S 4复合材料在 6 M KOH 电解质中电导率、电子/离子传输能力和结构稳定性的增加，MXene/CuCo 2 S 4与原始的 CuCo 2 S 4 (675.2 C g -1 at 1 A g -1 ) 和 Ti 3 C 2 T x MXene (92.3 C g -1 ) 相比，复合材料表现出增强的性能 (992.3 C g -1 at 1 A g -1 ) -1在 1 A g -1 )。此外，以Ti 3 C 2 T x MXene/CuCo 2 S 4为正极，活性炭（AC）为负极（MXene/CuCo 2 S 4）构建了不对称超级电容器（ASC）//交流）。此ASC装置表现出269.4 C g还比容量-1 1 A G -1在从0电位范围，以1.6 V. 66.8 W时公斤的最大比能量-1在895.1特定功率W.千克-1在 8 A g -1的电流密度下进行 10 000 次充放电循环后，获得了 88.2% 的容量保持率。此外，ASC 装置还在 8 A g -1 下在超过 200 小时的浮动时间内显示出 89.7% 的容量保持率。这些结果说明 MXene/CuCo 2 S 4作为超级电容器的有前途的电极。
更新日期：2021-09-15
中文翻译：
CuCo2S4纳米颗粒/MXene复合材料作为高性能非对称超级电容器阳极的简便制造
通过在Ti 3 C 2 T x纳米片上形成界限分明且均匀分散的CuCo 2 S 4纳米颗粒，通过水热法合成了一种新型器官状Ti 3 C 2 T x /CuCo 2 S 4复合材料。主要是由于 Ti 3 C 2 T x /CuCo 2 S 4复合材料在 6 M KOH 电解质中电导率、电子/离子传输能力和结构稳定性的增加，MXene/CuCo 2 S 4与原始的 CuCo 2 S 4 (675.2 C g -1 at 1 A g -1 ) 和 Ti 3 C 2 T x MXene (92.3 C g -1 ) 相比，复合材料表现出增强的性能 (992.3 C g -1 at 1 A g -1 ) -1在 1 A g -1 )。此外，以Ti 3 C 2 T x MXene/CuCo 2 S 4为正极，活性炭（AC）为负极（MXene/CuCo 2 S 4）构建了不对称超级电容器（ASC）//交流）。此ASC装置表现出269.4 C g还比容量-1 1 A G -1在从0电位范围，以1.6 V. 66.8 W时公斤的最大比能量-1在895.1特定功率W.千克-1在 8 A g -1的电流密度下进行 10 000 次充放电循环后，获得了 88.2% 的容量保持率。此外，ASC 装置还在 8 A g -1 下在超过 200 小时的浮动时间内显示出 89.7% 的容量保持率。这些结果说明 MXene/CuCo 2 S 4作为超级电容器的有前途的电极。
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