SCOPUS
SCIE
Rationally engineered surface properties of carbon nanofibers for the enhanced supercapacitive performance of binary metal oxide nanosheets
저자
Kim, Ji Hoon ; Kim, Chang Hyo ; Yoon, Hyeonseok ; Youm, Je Sung ; Jung, Yong Chae ; Bunker, Christopher E. ; Kim, Yoong Ahm ; Yang, Kap Seung
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2015
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
19867-19872(6쪽)
제공처
소장기관
<▼1><P>Electrochemically active binary metal oxide nanosheets on the surface of electrically conductive and porous carbon nanofibers exhibited a high pseudo-capacitive performance.</P></▼1><▼2><P>The hybridization of an electrochemically active metal oxide with electrically conductive carbon nanofibers (CNFs) has been utilized as a solution to overcome the energy density limitation of carbon-based supercapacitors as well as the poor cyclic stability of metal oxides. Herein, we have demonstrated the growth of binary metal oxide nanosheets on the engineered surface of CNFs to fully exploit their electrochemical activity. Metal oxide nanosheets were observed to grow vertically from the surface of CNFs. The high structural toughness of the CNF–metal oxide composite under strong sonication indicated strong interfacial binding strength between the metal oxide and the CNFs. The rationally designed porous CNFs presented a high specific surface area and showed high capacity for adsorbing metal ions, where the active edge sites acted as anchoring sites for the nucleation of metal oxides, thereby leading to the formation of a well dispersed and thin layer structure of binary metal oxide nanosheets. Excellent electrochemical performance (<I>e.g.</I>, specific capacitance of 2894.70 F g<SUP>−1</SUP> and energy density of 403.28 W h kg<SUP>−1</SUP>) was observed for these binary metal oxide nanosheets, which can be attributed to the large increase in the accessible surface area of the electrochemically active metal oxide nanosheets due to their homogeneous distribution on porous CNFs, as well as the efficient charge transfer from the metal oxide to the CNFs facilitated the improvement in the performance.</P></▼2>
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