Rekayasa Antarmuka Permukaan dan Pertumbuhan NSMO yang Diperantarai Serat Nano Karbon yang Terinspirasi dari Sumber Sulfur Secara Langsung pada Busa Nikel untuk Superkapasitor Asimetris Berair dengan Kepadatan Energi Ultra Tinggi

Abstrak
Untuk memajukan teknologi penyimpanan energi, pengembangan elektroda superkapasitor berkinerja tinggi adalah yang terpenting. Studi ini menyajikan elektroda bebas pengikat baru yang dibuat dari bahan-bahan yang melimpah di bumi. Nanokomposit antarmuka permukaan yang terdiri dari struktur nano hierarkis Ni3S2 dan MnO2 ( NSMO ) secara langsung tumbuh pada serat nano karbon (CNF) menggunakan metode hidrotermal. Pendekatan ini menawarkan skalabilitas dan efektivitas biaya untuk aplikasi skala besar. Kinerja elektrokimia elektroda yang luar biasa muncul dari interaksi sinergis antara keadaan oksidasi campuran dan struktur komposit. Ini menunjukkan kapasitansi spesifik maksimum sebesar 1470 F g −1 pada 1 A g −1 , ditambah dengan stabilitas yang luar biasa, mempertahankan 78,94% dari kapasitansinya dan memberikan efisiensi Columbic sebesar 99,5% setelah 15.000 siklus. Ketika diintegrasikan ke dalam superkapasitor asimetris (ASC), elektroda menunjukkan kapasitansi spesifik sebesar 215,7 F g −1 pada 1 A g −1 , kerapatan energi sebesar 67 Wh kg −1 pada kerapatan daya sebesar 750 W kg −1 , dan siklus hidup yang sangat baik. Hasil ini menyoroti potensi elektroda nanostruktur hierarkis CNF@NSMO hibrida bebas pengikat sebagai kandidat yang berkelanjutan dan berkinerja tinggi untuk aplikasi superkapasitor generasi berikutnya.