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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 8/2021

11.05.2021 | Original Research Article

Pulse Electrodeposition of Polyaniline/Mn-Fe Binary Metal Hydroxide Composite Cathode Material for a Zn-Ion Hybrid Supercapacitor

verfasst von: Doan Thanh Tung, Ha Minh Nguyet, Ngo Thanh Dung, Hoang Tran Dung, Nguyen Thi Yen, Ngo Ba Thanh, Phan Ngoc Hong, Pham Van Hoi, Nguyen Van Quynh, Phan Ngoc Minh, Le Trong Lu

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 8/2021

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Abstract

Rechargeable aqueous zinc-ion hybrid supercapacitors and zinc-ion batteries are promising as safe energy storage systems because they combine the advantages of the high energy density of batteries and high power density of supercapacitor. This paper presents the elaboration of polyaniline (PANi)/Mn-Fe binary metal hydroxide (MnFe-BMH) composite cathode material and Zn anode for a Zn-ion hybrid supercapacitor (ZHSC) by electrochemistry. Two electrochemical techniques (voltage pulse and stepwise voltage) are carried out to perform different morphologies and structures of material modifying the cathode and anode electrodes. The ZHSC is packaged with a gel electrolyte solution of ZnSO4 1M and MnSO4 0.1M. Electrochemical performance of electrode materials and full-cell capacitors are studied by cyclic voltammetry, galvanostatic charge/discharge, and electrochemical impedance spectroscopy measurements. The composite material for electrode modification has an outstanding specific capacitance of 470.3 F/g (167 Wh/kg) at a scan rate of 5 mV/s. Furthermore, this as-prepared electrode also shows excellent cycling stability with 94.6% capacity retention after 11,602 cycles. This demonstrates an improvement in endurance and energy density compared to the industrial SC electrodes.

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Metadaten
Titel
Pulse Electrodeposition of Polyaniline/Mn-Fe Binary Metal Hydroxide Composite Cathode Material for a Zn-Ion Hybrid Supercapacitor
verfasst von
Doan Thanh Tung
Ha Minh Nguyet
Ngo Thanh Dung
Hoang Tran Dung
Nguyen Thi Yen
Ngo Ba Thanh
Phan Ngoc Hong
Pham Van Hoi
Nguyen Van Quynh
Phan Ngoc Minh
Le Trong Lu
Publikationsdatum
11.05.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 8/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-021-08959-9

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