高性能スーパーキャパシタ電極用の調整可能な薄層ナノシートを備えたニッケル-コバルト水酸化物

はじめに

スーパーキャパシターは、環境にやさしいエネルギー貯蔵装置として、長いサイクル寿命、優れた可逆性、高い電力密度、優れた信頼性などの独自の利点により注目を集めています[1,2,3]。近年、電気自動車、スマートウェアラブルデバイス、ポータブルコンピュータなど、将来のエネルギー利用と貯蔵に非常に重要な多くの将来のアプリケーションに適用される可能性があります。ただし、スーパーキャパシタのエネルギー密度が低いことが、スーパーキャパシタのさらなる開発を制限する重要な理由でした。スーパーキャパシタの容量を決定する重要な要素は、電極材料の電気化学的特性であることはよく知られています。したがって、現在の主な解決策は、優れた電気化学的特性を備えた電極材料を開発することです[4、5、6、7、8、9]。炭素材料[10,11,12,13]、遷移金属酸化物[14]、遷移金属水酸化物（TMH）[15,16,17]および導電性ポリマー[18]は、スーパーキャパシタ電極として使用される主な材料です。その中で、TMHのマルチハイブリッドナノ材料は、相乗効果、優れた化学組成制御性、優れたレドックス活性、および優れた陰イオン交換性能の存在により、強力な探索トレンドになっています。典型的なTMHとして、ニッケル-水酸化コバルトは、その低価格、簡単な準備プロセス、および高い理論容量のために好まれています。ただし、簡単な方法でニッケル-コバルト水酸化物の高性能電極材料を入手することは、依然として大きな課題です。

ニッケル-コバルト水酸化物の電気化学的特性は、特殊な形態学的ナノ構造[19、20、21、22、23]および金属イオンの組成[24、25]に大きく依存します。以前の研究では、ウー等。 [26] 2960 F g ^-1 の高い比容量を提供する、合成されたバナジウムドープ階層型多孔質ニッケル-コバルト層状複水酸化物ナノシートアレイ 1 Ag ^-1 の電流密度で 。ヤンら。 [27]は、アジサイのような形態のニッケル-コバルト層状複水酸化物中空ミクロスフェアを設計し、2158.7 F g ^-1 の比静電容量を示しました。 1 A g ^-1 の電流密度で 。抵抗を減らし、電極材料の導電率を上げ、比表面積の高い他の特殊な形態を得るために、他の努力がなされました。基板の表面に活物質を成長させると、層状の三次元構造を形成し、電解質イオンと活物質との完全な接触を確保し、反応効率を向上させることができます。これに基づいて、Ouyang等。 [28] 2047 F g ^-1 の高い比容量が得られました 1 Ag ^-1 の電流密度で バイオマス多孔質炭素上に成長した階層構造の球状ニッケル-コバルト層状複水酸化物粒子を製造することによって。 Zha etal。 [29] Niフォーム上に非常にオープンなニッケル-コバルト硫化物ナノシートを設計および製造することに成功しました。これは、2553.9 F g ^-1 の低抵抗と高比容量を示しました。 0.5 A g ^-1 の電流密度で 。残念ながら、ニッケル-コバルト層状複水酸化物に関するこれまでの研究では大きな進歩が見られましたが、電極材料としてのそれらのほとんどの比静電容量は、依然として3000 F g ^-1 未満のままです。 。

この作業では、ニッケルフォーム上にNiCo-LDHを成長させ、電極材料のナノ構造を調整して電荷蓄積容量を改善するための、簡単で効果的な戦略を提案します。 NiCo-LDHは、分散度、厚さ、気孔率などの構造を1ステップの水熱プロセスで調製し、NiとCoの質量比を3：1に固定して尿素の含有量を減らすことで簡単に調整できます。最適なNiCo-LDH-1は、厚さが約1.62 nmで、明らかな多孔質構造の薄層ナノシートを表示します。多孔質の薄層構造は、レドックス反応のための豊富な活性部位を提供し、電解質と電極材料の親和性を高め、電解質イオンの拡散抵抗と移動距離を減らすことができます。その結果、NiCo-LDH-1は3982.5 F g ^-1 という超高比容量を示します。 1Aの電流密度の下でg ^-1 、および10 A g ^-1 の高電流密度での1000サイクルの充電および放電後の93.6％を超える高い静電容量保持 。 NiCo-LDH-1の優れた電気化学的性能は、2電極非対称スーパーキャパシターをカーボン球で組み立てることによってさらに証明され、95 F g ^-1 の比静電容量を示します。 1 A g ^-1 1000サイクルで78％の静電容量保持率。

メソッド

発泡金属（NF、1 cm ² ）実験に使用したのは、中国のCanrd Co.、Ltd。から提供されたものです。使用前に、2 M HClで15分間超音波処理して表面に付着した酸化物を除去し、次に大量の脱イオン水とエタノールで洗浄して表面からイオンを除去しました。その後、60℃で3.5時間真空乾燥しました。他のすべての化学物質は分析グレードであり、中国のSinopharm Chemical Reagent Co.、Ltd。から購入し、さらに精製することなく使用しました。

一般的な手順では、最初に0.06 g NiCl ₂ ・6H ₂ Oおよび0.02g CoCl ₂ ・6H ₂ Oを15分間超音波処理しながら80mlの脱イオン水に溶解しました。次に、尿素を混合溶液に入れ、固体が完全に分散するまで10分間超音波処理を続けました。次に、片側に耐熱テープが付いたNFを、テフロンで裏打ちされたステンレス鋼のオートクレーブの質量を測定した後、その底に斜めに取り付けました。最後に、均質な溶液をオートクレーブに移し、100°Cで8時間保持しました。反応後、NiCo-LDHで堆積した冷却NFを取り出し、脱イオン水で洗浄して表面に付着した不純物を除去し、真空条件下で60°Cで4時間乾燥させました。尿素の総含有量は、それぞれ0.0075、0.015、0.03 gで、NiCo-LDH-1、NiCo-LDH-2、NiCo-LDH-3のサンプルに対応しています。尿素を添加しないことを除いて上記と同じ方法で調製されたサンプルは、NiCo-LDH-0と名付けられました。

X線自動回折計（XRD、D8 Advance）を使用して、材料の結晶構造を測定しました。 X線光電子分光計（XPS、ESCALAB 250Xi）を使用して、元素の原子価と材料の含有量を測定しました。高真空および低真空の走査型電子顕微鏡（SEM、JSM-6360LV）を使用して、サンプルの表面の微細構造の形態と組成を観察しました。透過型電子顕微鏡（TEM、TF20 Jeol 2100F）を使用して、材料の超微細構造を観察しました。原子間力顕微鏡（AFM、寸法アイコン）を使用して、ナノメートルの解像度で表面トポグラフィー構造情報と表面粗さ情報を取得しました。エネルギー分散型X線分光法の元素マッピング（EDSマッピング）を使用して、元素の分布を測定しました。

電気化学的性能をテストするために、1 MKOH溶液中の典型的な3電極システムが使用されました。電極材料で成長させた調製ニッケルフォームを作用電極とし、白金板と飽和カロメル電極をそれぞれ対極と参照電極として使用し、サイクリックボルタモグラム（CV）、定電流充放電曲線（GCD）を使用しました。 ）、電気化学的インピーダンス（EIS）およびサイクル安定性テストが測定されました。比静電容量 C _c （F g ^-1 ）および特定の容量 Q （C g ^-1 ）のサンプルは、定電流放電曲線によって得られたパラメータに従って計算でき、式は次のとおりです。

ここで私 （A）は放電電流を表します。 Δ t （s）は放電時間を意味します。 Δ V （V）放電電位窓を示します。および m （g）活物質の質量、約0.0012gに相当します。

非対称スーパーキャパシタ（ASC）は、Q _{s +} によって電荷のバランスをとった後、2電極システムで製造されます。 m _{s +} =Q _s- m _s- 。 NiCo-LDH-1 / NFを正極として使用し、負極はカーボンスフィア、カーボンブラック、PTFEをNF上で8：1：1の比率で混合することにより得られます。電解質は3電極システムのものと同じであり、ASCの電位ウィンドウの範囲は0〜1.4Vです。実際の電気化学的性能を調べるために、比エネルギー密度 E _c （W h kg ^-1 ）および特定の電力密度 P _c （W kg ^-1 ）非対称構成の場合、次のように計算されます。

ここで私 （A）は放電電流を表します。 Δ t （s）放電時間を示します。 Δ V （V）潜在的なウィンドウに対応します。 m （g）は、正電極と負電極の合計有効質量、約0.0065gを意味します。

結果と考察

図1は、さまざまな含有量の尿素で調製されたNF上で成長したNiCo-LDHの微細構造と形態を示しています。図1a–lは、それぞれSEM画像、AFM画像、サンプルの厚さを示しています。図1aに示すように、合成されたNiCo-LDH-3は、NFに平行な水平方向に積み重ねられて織り合わされたシート状の構造を示しています。シート状の構造は凹凸があり、密着性が強い。尿素含有量が徐々に減少すると、NiCo-LDHは垂直方向に徐々に成長し、NFに垂直になります。図1cに示すように、尿素の含有量を0.0075 gに減らすと、NiCo-LDH-1のナノシートが織り交ぜられ、NFの表面に分布します。これにより、明らかな3次元構造と豊富な細孔構造が形成されます。レイヤー。これらのナノシートの形態は、電極の比表面積を増やして反応のための豊富な反応部位を提供するのに有益です[30]。したがって、電解質との接触面を大幅に増やして電気化学反応を促進し、電気化学反応に大きな比容量を与えることができます[31]。図1e–lは、NiCo-LDHナノシートの厚さを検出するためのAFM画像です。 NiCo-LDH-3、NiCo-LDH-2、およびNiCo-LDH-1のサンプルの場合、対応する厚さはそれぞれ3.29、2.52、および1.62nmです。尿素の含有量が減少するにつれて、材料のナノシートの厚さが徐々に減少することが示されている。 NiCo-LDH-1の超薄型構造は、細孔構造の形成に適した条件を提供し、イオン移動までの距離を短縮します。ただし、NiCo-LDH-0のSEM画像（図1d）は、尿素を添加せずに調製したサンプルもシート状の構造を示していますが、厚さは3.31 nm（図1h、l）であり、それらよりも厚いです。尿素で調製された他のサンプルの。これは、NiCo-LDHの微細構造と形態が尿素の含有量によって影響を受ける可能性があることを意味します。尿素に含まれるサンプルを取得するプロセスでは、尿素はゆっくりとNH ₃ に分解されます。 およびCO ₂ 高温でさらにCO ₃ を生成します ^2- 、NH ₄ ⁺ およびOH ⁻ 水との反応によるイオン。尿素の含有量が少ない条件下では、Co ²⁺ およびNi ²⁺ イオンはOHとの接触部位がほとんどありません ^- 、これはより薄い層のナノシート構造を形成します[32]。それにもかかわらず、尿素なしで調製されたサンプルのプロセス中にエッチングは発生しません。その結果、尿素で得られたサンプルと比較して、尿素を添加しないサンプルの厚さが厚くなります。

a – d サンプルのSEM画像： a NiCo-LDH-3、 b NiCo-LDH-2、 c NiCo-LDH-1、 d NiCo-LDH-0; e – h サンプルのAFM画像： e NiCo-LDH-3、 f NiCo-LDH-2、 g NiCo-LDH-1、 h NiCo-LDH-0; i – l サンプルの厚さ： i NiCo-LDH-3、 j NiCo-LDH-2、 k NiCo-LDH-1、 l NiCo-LDH-0

NiCo-LDHのXRDスペクトルを図2aに示します。標準のPDFカードと比較した後、すべての資料をNi _0.75 に割り当てることができます。 Co _0.25 （CO ₃ ） _0.125 （OH） _{2 0.215} ・0.38H ₂ O（PDF＃40–0216）。 11.59°、23.14°、34.95°、39.40°、62.44°および65.96°の2θでの回折ピークは、ニッケル-コバルト水酸化物（003）、（006）、（012）、（015）、（113）および（ 116）それぞれ結晶面。 NiCo-LDH-1の詳細な微細形態は、TEMによってさらに特徴づけられます。図2b–dに示すように、NiCo-LDH-1は薄い多孔質層として現れ、層間のスタックはほとんどありません。これは、尿素含有量が減少すると、材料の分散性が向上し、層間の横方向の積み重ねが減少するためです。三次元成長構造は、材料のシート構造を薄くし、明らかな細孔を持っています。薄層多孔質構造の存在は、電極材料への電解質の浸漬を大幅に増加させ、電解質イオンの拡散抵抗と移動距離を減少させる可能性があります[33]。

a サンプルのX線回折パターン。 b – d NiCo-LDH-1のTEM画像

図3は、NiCo-LDH-1のXPS分析を示しています。図3aのNi2p XPSスペクトルでは、Ni 2p _1/2 に対応する873.1および855.5eV付近に2つの主要なピークが観察されます。 およびNi2p _3/2 、 それぞれ。結合エネルギーが874.4および856.5eVのピークは、Ni ³⁺ に起因します。 、873.1および855.3eVのフィッティングピークはNi ²⁺ に対応します [34、35]。一方、872.1および854.2 eVのピークは、Ni ⁰ の存在を意味します。 これらはNFに起因し、878.8および861.2eVの他の2つのピークを衛星ピークに割り当てることができます。同様に、図3bはCo 2pの適合XPSスペクトルを示しており、796.1および780.8eVにある2つの主要なピークがCo2p _1/2 にインデックス付けされています。 およびCo2p _3/2 、 それぞれ。 796.9および781.5eVのダブレットはCo ²⁺ と一致します 、795.5および780.1 eVの他のダブレットは、Co ³⁺ と一致しています。 [35、36]。対応する衛星のピークは784.9および803.7eVです。 O 1のスペクトルを図3cに示します。ここでは、529.6、531、532.5 eVを中心とするピークが、金属と結合した酸素（O1）、低配位の欠陥酸素（O2）、およびそれぞれ表面上および表面内で物理的および化学的に結合している水（O3）[35]。これらの結果は、NiCo-LDH-1が原子価状態の分布が豊富であり、電気化学的性能の向上に有益であることを示しています。

a のX線光電子スペクトル Ni 2p、 b Co2pおよび c NiCo-LDH-1のO1

NiCo-LDH-1のEDSマッピング図を図4a〜dに示します。図から、Ni、Co、O元素が材料全体に均一に分布していることがわかります。これは、XPSの結果と一致しています。

a NiCo-LDH-1のSEM; b のEDS要素マッピング図 Ni、 c Coと d NiCo-LDH-1のO

NiCo-LDHの電気化学的性能をテストするために、CV、GCD EIS、およびサイクル安定性テストが、一般的な3電極テストシステムで実行されます。図5aは、さまざまなスキャンレートでのNiCo-LDH-1のサイクリックボルタンメトリー曲線を示しています。すべてのサンプルで明らかな酸化ピークと還元ピークが観察され、一定のスキャン速度での陽極ピークと陰極ピークの面積は基本的に同じであり、電極材料が優れた可逆性を持っていることを示しています。酸化還元反応は次のように表すことができます：

a 異なるスキャンレートでのNiCo-LDH-1のCV曲線。 b スキャンレート5mV s ^-1 でのサンプルのCV曲線; c 異なる電流密度でのNiCo-LDH-1のGCD曲線。 d 1 A g ^-1 でのサンプルのGCD曲線; e 10 A g ^-1 でのNiCo-LDH-1、NiCo-LDH-2、NiCo-LDH-3、およびNiCo-LDH-0の循環安定性図; f NiCo-LDH-1、NiCo-LDH-2、NiCo-LDH-3、NiCo-LDH-0のナイキスト線図

図5bは、5 mV s ^-1 のスキャンレートでのNiCo-LDHのサイクリックボルタンメトリー曲線を示しています。 。 NiCo-LDH-1の酸化および還元ピーク電流は、NiCo-LDH-2、NiCo-LDH-3、NiCo-LDH-0のピーク電流よりも大幅に高く、 NiCo-LDHのピーク幅とピーク電流強度は順次増加します。以前の文献[37]によると、曲線で囲まれた領域は、静電容量に対する材料の寄与を反映している可能性があります。同じスキャンレートと電圧ウィンドウで囲まれた積分面積が大きいほど、材料の静電容量性能が向上するため、尿素含有量を減らすことによって調整されたNiCo-LDH-1は、静電容量性能を向上させます。さらに、5 mV s ^-1 でのNFのCV曲線から観察できます。 NFのCV曲線の面積は他のサンプルと比較してごくわずかであり、これはNFの静電容量の寄与が重要でないことを示しています。

さまざまな電流密度でのNiCo-LDH-1の定電流充電および放電曲線を図5cに示します。明らかに、NiCo-LDH-1の比容量は4166（1667 C g ^-1 ）と非常に高くなっています。 ）および3982.5 F g ^-1 （1593 C g ^-1 ）電流密度0.5および1 A g ^-1 、 それぞれ。 10 Ag ^-1 の強電流密度で 、2550 F g ^-1 の比静電容量 （1020 C g ^-1 ）は引き続き保持できます。表1に示すような文献の結果と比較することにより、私たちの研究はより有利になります。

図5dは、同じ電流密度と電圧ウィンドウでのNiCo-LDHの定電流充電曲線と放電曲線です。尿素含有量が減少すると、NiCo-LDHの充電時間と放電時間が順番に長くなることが観察できます。比容量は2405F g ^-1 から変化します （962 C g ^-1 ）NiCo-LDH-3から3052.5 F g ^-1 の場合 （1221 C g ^-1 ）NiCo-LDH-2の場合、最終的に3982.5 F g ^-1 に増加します。 （1593 C g ^-1 ）NiCo-LDH-1の場合。これは、尿素含有量の変化が材料の酸化還元反応に重要な影響を与えることを示しています。その理由は、尿素含有量が多いと、NiCo-LDHが主にNF表面に平行な方向に横方向に成長し、層が積み重なって層の全体的な厚さが増し、電解質がうまく浸透できず、酸化還元するためです。疑似容量をもたらす反応は、表面上または表面近くでのみ実行できます。尿素含有量の減少は、材料の分散性をより良くします。 NiCo-LDHは、層間のスタック状態を徐々に取り除きます。三次元成長構造により、材料の層構造が薄くなり、細孔が明確になります。これにより、反応により多くの活性部位が提供され、電解質イオンの拡散抵抗と移動距離が減少します。これにより、イオンの透過と拡散が促進され、材料の疑似容量性能が大幅に向上します[36、44]。 NiCo-LDH-0のGCD曲線によると、サンプルの比静電容量は1232.5 F g ^-1 です。 （493 C g ^-1 ）1 Ag ^-1 の電流密度で これは尿素で得られたサンプルよりも低いです。さらに、尿素の導入によって引き起こされた形態や厚さなどの構造の変化が、NiCo-LDHの電気化学的特性にプラスの促進効果をもたらすことを確認しています。

図5eは、NiCo-LDHのサイクル安定性を示しています。 10Aの電流密度の下でg ^-1 、NiCo-LDH-1の静電容量保持率は1000サイクル後に93.6％を超え、NiCo-LDH-2とNiCo-LDH-3でそれぞれ88.9％と83％を超えています。ただし、NiCo-LDH-0の静電容量保持率はわずか54.9％です。これは、適切な尿素含有量が電極材料の安定性を効果的に改善できることを示しています。さらに、100〜500サイクルの間、NiCo-LDH-1の静電容量保持率は100％を超えます。これは、このサイクルプロセス中のより薄い垂直層構造により、電解質を活性物質の表面近くに十分に拡散させることができることを示唆しています。レドックス反応のプロセスをサポートします。図5fは、NiCo-LDHのEISテストの結果です。ナイキスト線図は、高周波領域と低周波領域の2つの部分で構成されており、それぞれ半円と線のセクションに対応しています。高周波領域の半円の直径は、電子移動抵抗を反映しています。半円の直径が小さいほど、電子移動抵抗は小さくなります。線の傾きは、材料表面での電解質イオンの拡散能力を表しています。傾斜が大きいほど、拡散能力は強くなります[45]。 NiCo-LDH-1、NiCo-LDH-2、NiCo-LDH-3のサンプルでは、​​尿素含有量が徐々に減少すると、対応する電極の電子の移動抵抗と移動距離が減少し、イオンの電極表面が増加し、材料の導電率が徐々に向上します。ただし、NiCo-LDH-0のサンプルでは、​​その電子移動抵抗は比較的小さいものの、イオンの透過速度が遅すぎて電子透過能力に匹敵しないため、電気化学的性能が低下します。

正極としてのNiCo-LDH-1の優れた電気化学的性能は、負極として炭素球を備えた2電極非対称スーパーキャパシタを製造することによってさらに確認されます。図6aは、10 mV s ^-1 での炭素球とNiCo-LDH-1電極のCV曲線です。 。電位窓が-1〜0および0〜0.5 Vの炭素球およびNiCo-LDH-1電極は、10 mVのCV曲線で示されるように、1.5Vの拡張電圧で安定化デバイスに効果的に組み立てることができます。 ^-1 図6bのデバイスの例。

NiCo-LDH-1 /カーボン球非対称スーパーキャパシタの電気化学的性能： a 10 mV s ^-1 のスキャンレートでのCV曲線; b 異なるスキャンレートでのCV曲線。 c 異なる電流密度でのGCD曲線。および d 10 A g ^-1 の電流密度での周期的安定性

図6a、bを比較した後、電位窓とCV曲線の形状でそれらの間に顕著に観察された2つの主要な違いがあります。これらの違いの原因は、次の側面にあります。1）飽和カロメル参照電極と比較して、単一のNiCo-LDH-1および炭素球電極の電圧ウィンドウは、3つの電極で0〜0.4および-1〜0Vです。それぞれ電極システム。ただし、NiCo-LDH-1を正極として使用して、負極として炭素球を使用した2電極非対称スーパーキャパシタを製造した後、デバイスの電圧ウィンドウは負極（つまり、電位範囲の炭素球）に対して相対的です。 -1〜0 V）。したがって、電荷のバランスをとった後、反対のプロセスを持つ2つの電極によって組み立てられたデバイスは、0〜1.4Vの電位窓の下で動作する可能性があります[46]。 2）図6bに示すように、非対称スーパーキャパシタのCV曲線は、異なるスキャンレートで一対の明確なピークを示しています。これは、NiCo-LDH-1によってもたらされる典型的なファラデー疑似容量特性を裏付けています[47]。さらに、NiCo-LDH-1の場合と比較して、非対称スーパーキャパシタの場合の図6b、cのより明確な準長方形のCV曲線、およびほぼ線形の充電と放電のプロセスにより、電気による静電容量の応答性の向上がさらに確認されます。炭素球によって生成される二重層静電容量効果。したがって、製造された非対称スーパーキャパシタは、単一のNiCo-LDH-1および炭素球電極と比較してCV曲線の外観の変化を示します。これは、電荷蓄積の多様なメカニズムを備えた2つの電極材料の優位性の統合に起因します。この利点により、デバイスの電圧を改善できるため、電力密度とエネルギー密度の向上に貢献します[48]。

さまざまな電流密度でのGCD曲線は、0〜1.4 Vの電圧範囲で図6cに示されています。計算によると、非対称スーパーキャパシタの比静電容量は95（132.9）および57 F g ^-1 （79.75 C g ^-1 ）1および5Aの電流密度の下でg ^-1 、 それぞれ。最大エネルギー密度は25.9W h kg ^-1 701.6 W kg ^-1 の電力密度で 。一方、図6dの挿入図に示されているEISの低周波曲線はほぼ垂直であり、電解質イオンが正極と負極の間で優れたシャトル能力を持っていることを示しています[49]。デバイスのサイクル安定性は、10 A g ^-1 での充電と放電の繰り返しテストによっても評価されます。 。図6dに示すように、静電容量の保持率は1000サイクル後に78％を超えています。

結論

シンプルで効果的なワンステップ水熱法を使用して、多様なNiCo-LDHを合成します。 NiCo-LDHのナノ構造は、尿素の含有量を最適化することで調整できるため、電極材料としての電気化学的性能が向上します。構造特性の結果は、尿素含有量の減少に伴い、NiCo-LDH-1ナノシートが十分に改善された分散性を示し、わずか1.62 nmの厚さの薄い多孔質構造を形成し、レドックス反応のためのより多くの活性部位を作成し、電解質と電極材料間の親和性により、イオン拡散経路が短縮され、電子移動能力が向上します。 NiCo-LDH-1は、3982.5 F g ^-1 という優れた比容量を示します。 電流密度1Aでg ^-1 10 A g ^-1 の高電流密度で1000サイクルにわたって93.6％を超える静電容量保持率 。 NiCo-LDH-1の優れた電気化学的性能は、炭素球を備えた2電極非対称スーパーキャパシタを製造することによってさらに証明されます。比容量は95F g ^-1 1 A g ^-1 、および静電容量の保持は、1000サイクルにわたって78％を超えています。これらの結果は、NiCo-LDHが次世代のエネルギー貯蔵材料であり、アプリケーションの可能性が高く、高エネルギースーパーキャパシタの開発の可能性が高いことを示しています。

データと資料の可用性

現在の研究中に使用および/または分析されたデータセットは、合理的な要求に応じて対応する著者から入手できます。

略語

NiCo-LDH：

ニッケル-コバルト層状複水酸化物

TMHs:

Transition metal hydroxides

Ni：

ニッケル

Co:

Cobalt

NF：

Nickel foam

XRD：

X-ray automatic diffractometer

XPS：

X線光電子分光計

SEM：

走査型電子顕微鏡

TEM：

透過型電子顕微鏡

AFM：

原子間力顕微鏡

EDS mapping:

Energy-dispersive X-ray spectroscopy element mapping

CV：

サイクリックボルタモグラム

GCD：

Galvanostatic charge–discharge curves;

EIS：

Electrochemical impedance

ASC:

Asymmetric supercapacitor