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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 10/2020

03.04.2020

High-performance asymmetric supercapacitors fabricated by amorphous MnO2 on 3D-Ni foam as positive electrodes in a mixed electrolyte

verfasst von: Tzu-Ya Fang, Yu-Zhen Zeng, Yu-Chang Liu, Wein-Duo Yang

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 10/2020

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Abstract

A high-performance supercapacitor based on an amorphous MnO2 electrode on Ni foam (MnO2/NF) in a Na2SO4/KOH mixed electrolyte was fabricated and studied. XRD, Raman, TEM, and SEM characterizations highlighted the nanostructure of these amorphous MnO2 materials. The electrochemical behaviors of amorphous MnO2/NF were studied using cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge–discharge (GCD) measurements, and the cycling performance. The results reveal that the amorphous MnO2/NF in the Na2SO4/KOH electrolyte exhibited a high capacitance. The Na2SO4/KOH mixed electrolyte with ionic interactions in the mesopores increased the capacitance. However, weaker ion-interacting cations can diffuse into microspores without losing their capacitive ability. An asymmetric supercapacitor has been developed successfully with amorphous MnO2 and graphene nanosheets (GNs)/multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) as the positive and negative electrodes, respectively. The MnO2//GNS–MWCNT (GM) asymmetric supercapacitor exhibits a maximum energy density of 43.3 Wh kg−1 at a power density of 500 W kg−1.

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Metadaten
Titel
High-performance asymmetric supercapacitors fabricated by amorphous MnO2 on 3D-Ni foam as positive electrodes in a mixed electrolyte
verfasst von
Tzu-Ya Fang
Yu-Zhen Zeng
Yu-Chang Liu
Wein-Duo Yang
Publikationsdatum
03.04.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 10/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-020-03303-z

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