KCI등재
SCOPUS
SCIE
Rambutan-like cobalt nickel sulfide (CoNi<sub>2</sub>S<sub>4</sub>) hierarchitecture for high-performance symmetric aqueous supercapacitors
저자
Rajesh, John Anthuvan ; Park, Jeong-Hyun ; Vinh Quy, Vu Hong ; Kwon, Jong Myeong ; Chae, Jiyoung ; Kang, Soon-Hyung ; Kim, Hyunsoo ; Ahn, Kwang-Soon
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
KCI등재,SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
73-83(11쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>A novel hierarchical cobalt nickel sulfide (CoNi<SUB>2</SUB>S<SUB>4</SUB>) nanostructure resembling the rambutan fruit was obtained by a simple one-step hydrothermal method using ethylene glycol as the solvent. Scanning and transmission electron microscopic analyses revealed that the as-synthesized CoNi<SUB>2</SUB>S<SUB>4</SUB> consists of numerous hairy nanorods grown radially on top of individual sphere-like core structures. The CoNi<SUB>2</SUB>S<SUB>4</SUB> hierarchical material was applied as a potential electrode for supercapacitors in both three- and two-electrode systems. The hairy nanorods and spheres were highly interconnected to form hierarchical rambutan-like CoNi<SUB>2</SUB>S<SUB>4</SUB> structure with increased active areas of the electrode, and this facilitate effective charge transport from the nanorods to the spherical core structure. When evaluated as an electrode material in a three-electrode system, CoNi<SUB>2</SUB>S<SUB>4</SUB> with the hierarchical structure delivered a high specific capacitance of 1102.22Fg<SUP>−1</SUP> at a current density of 1Ag<SUP>−1</SUP> with excellent rate capability (68.55% capacitance retention as the current increases from 1 to 10Ag<SUP>−1</SUP>) and significant cycling stability (75% retention after 3000 cycles). The electrochemical properties of the hierarchical CoNi<SUB>2</SUB>S<SUB>4</SUB> were also investigated in a symmetrical cell arrangement using 2M aqueous KOH as the electrolyte. The symmetric aqueous supercapacitor exhibited a specific capacitance of 482Fg<SUP>−1</SUP> at 1Ag<SUP>−1</SUP> with maximum energy density of 16.74Whkg<SUP>−1</SUP> and maximum power density of 10.2kWkg<SUP>−1</SUP>. Furthermore, the symmetric supercapacitor exhibited excellent cycling stability, showing 92.85% capacitance retention even after 5000 cycles.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> A novel hierarchical CoNi<SUB>2</SUB>S<SUB>4</SUB> nanostructure resembling the rambutan fruit is synthesized by hydrothermal method. </LI> <LI> The hierarchical rambutan structure delivers excellent electrochemical properties in both three and two electrode systems. </LI> <LI> A high specific capacitance of 1102.22Fg<SUP>−1</SUP> is obtained at a current density of 1Ag<SUP>−1</SUP>. </LI> <LI> The symmetric supercapacitor exhibits high power and energy density, and long-term cycling stability. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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