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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 1/2019

03.11.2018 | Review

Preparation of La0.7Sr0.3CoO3-δ (LSC)@MnO2 core/shell nanorods as high-performance electrode materials for supercapacitors

verfasst von: Ling He, Yao Shu, Wensheng Li, Maocheng Liu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 1/2019

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Abstract

Perovskite oxides have attracted significant attention as capacitor electrode materials owing to their unique physical and electronic properties. In this paper, a novel La0.7Sr0.3CoO3-δ (LSC)@MnO2 core–shell nanorod was synthesized by controlled electrospinning combined with hydrothermal synthesis. The LSC, as a typical perovskite-type material, with excellent stability and ion–electron double conductivity, can perfectly serve as conductive backbone. Grid-like MnO2 nanosheets are grown on LSC to form a unique core/shell nanostructure, could effectively improve the electrochemical performance of MnO2. The grid-like MnO2 nanosheets shell significantly increase the effective area over which the reaction may take place and reduce the ion/electron transmission distance, which is beneficial in that it shifts in ions and electrons, enhancing the electrochemical reaction kinetics thereof. LSC@MnO2 core/shell nanorods demonstrated good electrochemical performance with high capacitance (570 F g−1 at 1 A g−1), and revealed excellent cycling stability (capacitance retention remains at 97.2% after 5000 cycles). The asymmetric supercapacitor device (LSC@MnO2//AC) displayed a desirable energy density of 37.6 W h kg−1 at 375 W kg−1, and still remains at 23.3 W h kg−1 at a high power density of 7489.3 W kg−1, indicating that the LSC@MnO2 nanorods are an outstanding pseudo-capacitive electrode material, with significant potential for application in high-performance supercapacitors.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Z. Lv, Y. Luo, Y. Tang, J. Wei, Z. Zhu, X. Zhou, W. Li, Y. Zeng, W. Zhang, Y. Qi, D. Zhang, S. Pan, X. Loh, X. Chen, Adv. Mater. 30, 1704531 (2017)CrossRef Z. Lv, Y. Luo, Y. Tang, J. Wei, Z. Zhu, X. Zhou, W. Li, Y. Zeng, W. Zhang, Y. Qi, D. Zhang, S. Pan, X. Loh, X. Chen, Adv. Mater. 30, 1704531 (2017)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat W. Zhang, C. Xu, C. Ma, G. Li, Y. Wang, K. Zhang, F. Li, C. Liu, H.M. Cheng, Y. Du, N. Tang, W. Ren, Adv. Mater. 29, 1701677 (2017)CrossRef W. Zhang, C. Xu, C. Ma, G. Li, Y. Wang, K. Zhang, F. Li, C. Liu, H.M. Cheng, Y. Du, N. Tang, W. Ren, Adv. Mater. 29, 1701677 (2017)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat P. Liu, J. Liu, S. Cheng, W. Cai, F. Yu, Y. Zhang, P. Wu, M. Liu, Chem. Eng. J. 328, 1385–8947 (2017) P. Liu, J. Liu, S. Cheng, W. Cai, F. Yu, Y. Zhang, P. Wu, M. Liu, Chem. Eng. J. 328, 1385–8947 (2017)
4.
Zurück zum Zitat F. Wang, X. Wu, X. Yuan, Z. Liu, Y. Zhang, L. Fu, Y. Zhu, Q. Zhou, Y. Wu, W. Huang, Chem. Soc. Rev. 46, 6816–6854 (2017)CrossRef F. Wang, X. Wu, X. Yuan, Z. Liu, Y. Zhang, L. Fu, Y. Zhu, Q. Zhou, Y. Wu, W. Huang, Chem. Soc. Rev. 46, 6816–6854 (2017)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat M. Zhao, Q. Zhao, B. Li, H. Xue, H. Pang, C. Chen, Nanoscale. 9, 15206–15225 (2017)CrossRef M. Zhao, Q. Zhao, B. Li, H. Xue, H. Pang, C. Chen, Nanoscale. 9, 15206–15225 (2017)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat T. Liu, F. Zhang, Y. Song, Y. Li, J. Mater. Chem. A. 5, 17705–17733 (2017)CrossRef T. Liu, F. Zhang, Y. Song, Y. Li, J. Mater. Chem. A. 5, 17705–17733 (2017)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat W. Lai, Y. Wang, X. Wang, A. Nairan, C. Yang, Adv. mater. Technol. 3, 1700168 (2017)CrossRef W. Lai, Y. Wang, X. Wang, A. Nairan, C. Yang, Adv. mater. Technol. 3, 1700168 (2017)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Z. Zeng, Y. Liu, W. Zhang, H. Chewa, J. Wei, J. Power Sources. 358, 22–28 (2017)CrossRef Z. Zeng, Y. Liu, W. Zhang, H. Chewa, J. Wei, J. Power Sources. 358, 22–28 (2017)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Y. Wang, W. Lai, N. Wang, Z. Jiang, X. Wang, Energy Environ. Sci. 10, 941–949 (2017)CrossRef Y. Wang, W. Lai, N. Wang, Z. Jiang, X. Wang, Energy Environ. Sci. 10, 941–949 (2017)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Q. Hu, Z. Gu, X. Zheng, X. Zheng, X. Zhang, Chem. Eng. J. 304, 223–231 (2016)CrossRef Q. Hu, Z. Gu, X. Zheng, X. Zheng, X. Zhang, Chem. Eng. J. 304, 223–231 (2016)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat T. Shao, H. You, Z. Zhai, T. Liu, M. Li, L. Zhang, Mate. Lett. 201, 122–124 (2017)CrossRef T. Shao, H. You, Z. Zhai, T. Liu, M. Li, L. Zhang, Mate. Lett. 201, 122–124 (2017)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat H.J. Kim, S.Y. Kim, L.J. Lim, A.E. Reddy, C.V.V.M. Gopi, New. J. Chem. 41, 5493–5497 (2017)CrossRef H.J. Kim, S.Y. Kim, L.J. Lim, A.E. Reddy, C.V.V.M. Gopi, New. J. Chem. 41, 5493–5497 (2017)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat X. Wang, Y. Fang, B. Shi, F. Huang, F. Rong, Chem. Select. 2, 9267–9276 (2017) X. Wang, Y. Fang, B. Shi, F. Huang, F. Rong, Chem. Select. 2, 9267–9276 (2017)
14.
Zurück zum Zitat B. Saravanakumar, K.K. Purushothaman, G. Muralidharan, Mate. Chem. Phys. 170, 266–275 (2016)CrossRef B. Saravanakumar, K.K. Purushothaman, G. Muralidharan, Mate. Chem. Phys. 170, 266–275 (2016)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat B. Pandit, D.P. Dubal, P. Gómez-Romero, B.B. Kale, B.R. Sankapal, Sci. Rep. 7, 43430 (2017)CrossRef B. Pandit, D.P. Dubal, P. Gómez-Romero, B.B. Kale, B.R. Sankapal, Sci. Rep. 7, 43430 (2017)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat J. Liu, J. Jiang, C. Cheng, H. Li, J. Zhang, H. Gong, H. Fan, Adv. Mater. 23, 2076–2081 (2011)CrossRef J. Liu, J. Jiang, C. Cheng, H. Li, J. Zhang, H. Gong, H. Fan, Adv. Mater. 23, 2076–2081 (2011)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat W. He, C. Wang, F. Zhuge, X. Deng, X. Xu, T. Zhai, Nano Energy. 35, 242–250 (2017)CrossRef W. He, C. Wang, F. Zhuge, X. Deng, X. Xu, T. Zhai, Nano Energy. 35, 242–250 (2017)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Z. Zhang, F. Xiao, L. Qian, J. Xiao, S. Wang, Adv. Energy Mater. 4, 1400064 (2014)CrossRef Z. Zhang, F. Xiao, L. Qian, J. Xiao, S. Wang, Adv. Energy Mater. 4, 1400064 (2014)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Y. Li, D. Cao, Y. Wang, S. Yang, D. Zhang, K. Ye, K. Cheng, J. Yin, G. Wang, Y. Xu, J. Power Sources. 279, 138–145 (2015)CrossRef Y. Li, D. Cao, Y. Wang, S. Yang, D. Zhang, K. Ye, K. Cheng, J. Yin, G. Wang, Y. Xu, J. Power Sources. 279, 138–145 (2015)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat M. Deng, J. Chang, C. Wang, K. Chen, C. Lin, M. Tang, J. Chen, K. Lu, Energy Environ. Sci. 4, 3942 (2011)CrossRef M. Deng, J. Chang, C. Wang, K. Chen, C. Lin, M. Tang, J. Chen, K. Lu, Energy Environ. Sci. 4, 3942 (2011)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat J.C.S. Jang, K. Shin, J. Jang, Appl. Mater. Inter. 5, 9186–9193 (2013)CrossRef J.C.S. Jang, K. Shin, J. Jang, Appl. Mater. Inter. 5, 9186–9193 (2013)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat L.F. Chen, Y. Lu, L. Yu, X. Lou, Energy Environ. Sci. 10, 1777–1783 (2017)CrossRef L.F. Chen, Y. Lu, L. Yu, X. Lou, Energy Environ. Sci. 10, 1777–1783 (2017)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat P. Guo, X. Huang, X. Zhu, Z. Lü, Y. Zhou, Fuel Cells. 13, 666–672 (2013) P. Guo, X. Huang, X. Zhu, Z. Lü, Y. Zhou, Fuel Cells. 13, 666–672 (2013)
24.
Zurück zum Zitat N. Wang, Q. Zhang, P. Zhao, M. Yao, W. Hu, S. Komarnenib, Cera. Int. 43, 5687–5692 (2017)CrossRef N. Wang, Q. Zhang, P. Zhao, M. Yao, W. Hu, S. Komarnenib, Cera. Int. 43, 5687–5692 (2017)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat J. Lv, Y. Zhang, Z. Lv, X. Huang, Z. Wang, X. Zhu, B. Wei, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 17020–17025 (2017)CrossRef J. Lv, Y. Zhang, Z. Lv, X. Huang, Z. Wang, X. Zhu, B. Wei, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 17020–17025 (2017)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Y. Cao, B. Lin, Y. Sun, H. Yang, X. Zhang, Electrochim. Acta 178, 398–406 (2015)CrossRef Y. Cao, B. Lin, Y. Sun, H. Yang, X. Zhang, Electrochim. Acta 178, 398–406 (2015)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat S. Cavaliere, S. Subianto, I. Savych, D.J. Jones, J. Rozière, Energy Environ. Sci. 4, 4761–4785 (2011)CrossRef S. Cavaliere, S. Subianto, I. Savych, D.J. Jones, J. Rozière, Energy Environ. Sci. 4, 4761–4785 (2011)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat S. Abouali, M.A. Garakani, B. Zhang, Z. Xu, E.K. Heidari, J.Q. Huang, J. Huang, J.K. Kim, ACS Appl. Mater Interfaces. 7, 13503–13511 (2015)CrossRef S. Abouali, M.A. Garakani, B. Zhang, Z. Xu, E.K. Heidari, J.Q. Huang, J. Huang, J.K. Kim, ACS Appl. Mater Interfaces. 7, 13503–13511 (2015)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Y.E. Miao, W. Fan, D. Chen, T. Liu, ACS Appl. Mat. Interfaces. 5, 4423–4428 (2013)CrossRef Y.E. Miao, W. Fan, D. Chen, T. Liu, ACS Appl. Mat. Interfaces. 5, 4423–4428 (2013)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat L. Hu, Y. Deng, K. Liang, X.Liu, and W. Hu, J. Solid State Electrochem. 19, 629–637 (2014)CrossRef L. Hu, Y. Deng, K. Liang, X.Liu, and W. Hu, J. Solid State Electrochem. 19, 629–637 (2014)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat F. Cheng, Y. Su, J. Liang, Wu, Z. Tao, J.Chen, Chem. Mater. 22, 898–905 (2010)CrossRef F. Cheng, Y. Su, J. Liang, Wu, Z. Tao, J.Chen, Chem. Mater. 22, 898–905 (2010)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat M. Jiang, N. Abushrenta, X.Y. Li, X. Sun, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 1281–1287 (2016)CrossRef M. Jiang, N. Abushrenta, X.Y. Li, X. Sun, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 1281–1287 (2016)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat X. Niu, G. Zhu, Z. Yin, Z. Dai, X. Hou, J. Shao, W. Huang, Y. Zhang, X. Dong, J. Mater. Chem. A. 5, 22939–22944 (2017)CrossRef X. Niu, G. Zhu, Z. Yin, Z. Dai, X. Hou, J. Shao, W. Huang, Y. Zhang, X. Dong, J. Mater. Chem. A. 5, 22939–22944 (2017)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat V. Augustyn, P. Simon, B. Dunn, Energy Environ. Sci. 7, 1597–1614 (2014)CrossRef V. Augustyn, P. Simon, B. Dunn, Energy Environ. Sci. 7, 1597–1614 (2014)CrossRef
35.
36.
Zurück zum Zitat P. Liu, Z. Hu, Y.f. Liu, M. Yao, Q. Zhang, Z.j. Xu, Int. J. Electrochem. Sci. 9, 7986–7996 (2016) P. Liu, Z. Hu, Y.f. Liu, M. Yao, Q. Zhang, Z.j. Xu, Int. J. Electrochem. Sci. 9, 7986–7996 (2016)
37.
38.
39.
Zurück zum Zitat H. Xu, X. Hu, H. Yang, Y. Sun, C. Hu, Y. Huang, Adv. Energy Mater. 5, 1401882 (2015)CrossRef H. Xu, X. Hu, H. Yang, Y. Sun, C. Hu, Y. Huang, Adv. Energy Mater. 5, 1401882 (2015)CrossRef
40.
Zurück zum Zitat P. Ning, X. Duan, X. Ju, X. Lin, X. Tong, X. Pan, T. Wang, Q. Li, Electrochim. Acta 210, 754–761 (2016)CrossRef P. Ning, X. Duan, X. Ju, X. Lin, X. Tong, X. Pan, T. Wang, Q. Li, Electrochim. Acta 210, 754–761 (2016)CrossRef
41.
Zurück zum Zitat E. Miniach, A. Śliwak, A. Moyseowicz, L. Fernández-Garcia, Z. González, M. Granda, R. Menendez, G. Gryglewicz, Electrochim. Acta. 240, 53–62 (2017)CrossRef E. Miniach, A. Śliwak, A. Moyseowicz, L. Fernández-Garcia, Z. González, M. Granda, R. Menendez, G. Gryglewicz, Electrochim. Acta. 240, 53–62 (2017)CrossRef
42.
Zurück zum Zitat H. Gao, S. Cao, Y. Cao, Electrochim. Acta. 2017, 240 (2017) H. Gao, S. Cao, Y. Cao, Electrochim. Acta. 2017, 240 (2017)
43.
44.
Zurück zum Zitat T. Lee, D. Pham, R. Sahoo, J. Seok, T. Luu, Y. Lee, Energy Storage Mater. 12, 223–231 (2018)CrossRef T. Lee, D. Pham, R. Sahoo, J. Seok, T. Luu, Y. Lee, Energy Storage Mater. 12, 223–231 (2018)CrossRef
Metadaten
Titel
Preparation of La0.7Sr0.3CoO3-δ (LSC)@MnO2 core/shell nanorods as high-performance electrode materials for supercapacitors
verfasst von
Ling He
Yao Shu
Wensheng Li
Maocheng Liu
Publikationsdatum
03.11.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 1/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-0331-3

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