Наукові публікації університету

Bi(nanoparticles)/CNx(nanosheets) nanocomposites as high capacity and stable electrode materials for supercapacitors: the role of urea

The evolution of high-performance and stable electrode materials for supercapacitors plays a vital role in
the next generation of energy storage devices. In this work we present a simple method for preparing Bi
(nanoparticles)/CNx(nanosheets) nanocomposites as electrode materials for supercapacitors, which were
synthesized by thermally treating bismuth citrate and urea at 550–700 °C under an Ar atmosphere.
According to physicochemical studies (XRD, SEM, TG-DTA, XPS, FTIR, and BET), a “smeared” bismuth formation
or the formation of nanoparticles on the CNx surface of interwoven 2D-nanosheets at different
calcination temperatures was observed. Electrochemical measurements show that the specific capacity of
the composites can reach 1251 F g−1 (more than 90% of the theoretical value) at a current density of
500 mA g−1 in a 6 M KOH electrolyte, and most two-dimensional CNx-based nanostructures remain
intact after multiple galvanostatic charge–discharge processes, which is promising for the development
of highly efficient supercapacitors. A supercapacitor composed of Bi/CNx nanocomposites for the negative
electrode and Ni-layered hydroxide for the positive electrode demonstrates a high energy density of
58 W h kg−1 with a power density of 800 W kg−1 accompanied by a good cycle life (the parameters
decreased down to only 78% after 1000 charge–discharge cycles). Our current results indicate that the
addition of urea not only determines the morphology of the composites, but also lays the foundation for
the development of new types of nanocomposites for the power industry.

ID: 249180
Кількість показів: 9
дата змінення: 06.10.2020 12:09:54
Ким змінено (ім'я): (chem14) Ігор Фесич
Вид роботи:  Наукова публікація
Тип роботи:  Наукова стаття
Кількість сторінок:  13
Рік видання:  2020
Звітний рік:  2020
Видання:  Dalton Transactions (Royal Society of Chemistry, London, England)
Том:  49
Випуск, частина:  35
Номери сторінок:  12197–12209
Галузь науки:  Міждисциплінарні науки
Автори,співробітники Університету:  Фесич Ігор Володимирович
Автори зовнішні:  Затовський Ігор Вікторович
Кількість недоданих авторів:  8
Кафедра / Відділ:  НДЛ Синтез неорганічних сполук та матеріалів для нової техніки
№ теми:  19БФ037-01
Посилання на статтю (посилання на рецензію в журналі (для монографій):  DOI: 10.1039/d0dt02073g
Опубліковано за рішенням Вченої ради:  ні
Інститут/Факультет:  Хімічний факультет

Повернення до списку

Вгору