Arsitektur nano nikel kobalt sulfida yang dienkapsulasi fosfor seperti bulu babi untuk superkapasitor hibrida berkinerja tinggi

Abstrak
Di sini, kami melaporkan nikel-kobalt sulfida (NCS) yang dienkapsulasi fosfor (P) yang disiapkan melalui proses hidrotermal dan difosforisasi dalam tungku tabung untuk menghasilkan P@NCS20 (dengan sumber sulfur 20 mM). Material P@NCS20 disintesis melalui proses multilangkah yang cermat, yang memastikan kontrol yang tepat terhadap sifat materialnya. Karakterisasi yang ekstensif mengonfirmasi keberhasilan penggabungan P, yang secara signifikan meningkatkan kinerja elektrokimia elektroda. Gambar mikroskop elektron pemindaian emisi medan mengungkapkan struktur seperti jarum nano yang menggumpal menyerupai bulu babi, yang memudahkan migrasi ion yang cepat. Evaluasi elektrokimia menunjukkan kinerja elektroda P@NCS20 yang unggul. Voltametri siklik dan kurva pengisian-pelepasan galvanostatik mengungkapkan perilaku oksidasi/reduksi yang ditingkatkan dan kapasitas areal yang tinggi. Pengujian elektrokimia menunjukkan bahwa reaksi redoks terjadi lebih cepat, resistansi elektroda-elektrolit menurun, dan baterai dapat bertahan lebih dari 5.000 siklus. Superkapasitor hibrida (HSC) yang dibuat dengan P@NCS20 dan elektroda busa AC/nikel menunjukkan kapasitansi spesifik sebesar 95,93 F g-1 pada 3 mA cm-2. Hal ini menunjukkan stabilitas siklus yang sangat baik. Perangkat HSC memverifikasi kelayakan praktis dengan menyimpan energi surya secara efisien dan terus-menerus memberi daya pada perangkat elektronik. Studi ini menyoroti potensi bahan elektroda P@NCS dalam sistem penyimpanan energi canggih dan menawarkan metode sintesis yang sistematis dan dapat direproduksi.