공학적 니켈-코발트 층상이중수산화물: 조절 가능한 박층 나노시트로 우수한 슈퍼커패시터 성능 구현

초록

층상이중수산화물은 구조가 잘 조절되면 우수한 에너지 저장 성능을 보일 수 있는 전형적인 슈퍼커패시터 전극 소재다. 본 연구에서는 간단한 일단계 수열법으로 다양한 니켈-코발트 층상이중수산화물(NiCo-LDHs)을 제조했으며, 서로 다른 요소 함량으로 NiCo-LDHs 나노구조를 조절했다. 결과적으로 요소 함량 감소가 NiCo-LDHs 분산성 향상, 두께 조절, 내부 기공 구조 최적화를 통해 정전용량 성능을 높임을 보였다. 니켈(0.06 g) 대 코발트(0.02 g) 질량비 3:1 고정 조건에서 요소 함량을 0.03에서 0.0075 g으로 줄이면, 제조된 시료 NiCo-LDH-1은 1.62 nm 두께, 뚜렷한 박층 나노시트 구조와 다량 표면 기공을 형성해 전해질 이온의 전극 물질 내 전달에 유리하다. 슈퍼커패시터 전극으로 제조 시 NiCo-LDH-1은 1 A g⁻¹ 전류 밀도에서 초고 비축전용량 3982.5 F g⁻¹, 10 A g⁻¹ 고전류 밀도에서 1000 사이클 충방전 후 93.6% 이상 용량 유지율을 보였다. NiCo-LDH-1의 우수한 전기화학 성능은 탄소 구슬과 조립한 이전극 비대칭 슈퍼커패시터로 추가 입증돼 1 A g⁻¹에서 95 F g⁻¹ 비축전용량, 1000 사이클 78% 용량 유지율을 보였다. 본 연구는 NiCo-LDHs 나노구조 제어 용이법 제시, 요소가 슈퍼커패시터 전극 정전용량 성능 향상에 중요한 영향 확인, 고성능 슈퍼커패시터 개발 높은 가능성 제공.

서론

환경친화적 에너지 저장 장치인 슈퍼커패시터는 긴 사이클 수명, 우수한 가역성, 높은 출력 밀도, 높은 신뢰성 등 독특한 장점으로 많은 주목받고 있다[1-3]. 최근 전기자동차, 스마트 웨어러블 기기, 휴대용 컴퓨터 등 잠재적 응용 분야에 적용돼 미래 에너지 이용과 저장에 큰 의미[4-9]. 그러나 슈퍼커패시터의 낮은 에너지 밀도는 추가 발전 제한의 중요한 이유. 슈퍼커패시터 용량 결정 핵심 인자는 전극 물질 전기화학적 특성. 따라서 현재 주요 해결책은 우수한 전기화학적 특성 전극 물질 개발[4-9]. 탄소 소재[10-13], 전이금속 산화물[14], 전이금속 수산화물(TMHs)[15-17], 전도성 고분자[18]가 슈퍼커패시터 전극 주요 소재. 그중 다중 혼성 나노소재 TMHs가 시너지 효과, 우수한 화학 조성 제어성, 뛰어난 산화환원 활성, 우수한 음이온 교환 성능으로 강력한 탐구 트렌드. 전형적 TMHs인 니켈-코발트 수산화물은 저가, 단순 제조 공정, 높은 이론적 전기용량으로 선호. 그러나 단순한 방법으로 고성능 니켈-코발트 수산화물 전극 소재 얻기는 여전히 큰 도전.

니켈-코발트 수산화물 전기화학적 특성은 특수 형태적 나노구조[19-23]와 금속 이온 조성[24, 25]에 크게 의존. 선행 연구에서 Wu 등은 바나듐 도핑 계층적 다공성 니켈-코발트 층상이중수산화물 나노시트 어레이 합성해 1 A g⁻¹에서 2960 F g⁻¹ 높은 비축전용량 보고[26]. Yan 등은 수국 모양 니켈-코발트 층상이중수산화물 중공 마이크로스피어 설계해 1 A g⁻¹에서 2158.7 F g⁻¹ 비축전용량 나타냄[27]. 다른 노력으로 저항 감소, 전극 물질 전기 전도도 증가, 높은 비표면적 특수 형태 얻기 등 시도. 활물질이 기판 표면 성장 시 3차원 층상 구조 형성돼 전해질 이온과 활물질 완전 접촉 보장, 반응 효율 향상. 이를 기반으로 Ouyang 등은 생물질 다공성 탄소 위 성장 계층 구조 구형 니켈-코발트 층상이중수산화물 입자 제조로 1 A g⁻¹에서 2047 F g⁻¹ 높은 비축전용량 얻음[28]. Zha 등은 Ni 폼 위 고개방 니켈-코발트 황화물 나노시트 성공 설계 제작해 낮은 저항, 0.5 A g⁻¹에서 2553.9 F g⁻¹ 높은 비축전용량 제시[29]. 불행히도 선행 연구들 니켈-코발트 층상 수산화물 큰 진전에도 대부분 전극 소재 비축전용량 3000 F g⁻¹ 이하 머물러 있음.

본 연구에서는 NiCo-LDHs를 니켈 폼 위 성장시키고 전극 물질 나노구조 조절해 전하 저장 용량 향상 용이하고 효과적 전략 제안. NiCo-LDHs는 일단계 수열 공정으로 제조되며, 니켈 대 코발트 질량비 3:1 고정 조건에서 요소 함량 감소로 분산성, 두께, 기공도 등 구조 쉽게 조절 가능. 최적 NiCo-LDH-1은 약 1.62 nm 두께 박층 나노시트와 뚜렷한 다공성 구조 표시. 다공성 박층 구조는 산화환원 반응 풍부 활성 부위 제공, 전해질과 전극 물질 친화도 증가, 전해질 이온 확산 저항과 이동 거리 감소. 결과적으로 NiCo-LDH-1은 1 A g⁻¹에서 초고 비축전용량 3982.5 F g⁻¹, 10 A g⁻¹ 고전류 밀도 1000 사이클 충방전 후 93.6% 이상 용량 유지율 보임. NiCo-LDH-1 우수 전기화학 성능은 탄소 구슬과 조립한 이전극 비대칭 슈퍼커패시터로 추가 입증돼 1 A g⁻¹에서 95 F g⁻¹ 비축전용량, 1000 사이클 78% 용량 유지율 보임.

실험 방법

실험용 니켈 폼(NF, 1 cm²)은 Canrd Co., Ltd., China 제공. 사용 전 2 M HCl에서 15분 초음파 처리해 표면 산화물 제거, 대량 탈수수와 에탄올로 세척해 표면 이온 제거. 이후 60°C 진공에서 3.5시간 건조. 기타 모든 화학물질 분석급, Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd., China 구매, 추가 정제 없이 사용.

전형적 공정: 먼저 0.06 g NiCl₂·6H₂O, 0.02 g CoCl₂·6H₂O를 80 mL 탈수수에 15분 초음파 처리해 용해. 둘째, 요소를 혼합 용액에 넣고 10분 초음파 처리해 고체 완전 분산. 내열 테이프 붙인 NF를 테플론 라이닝 스테인리스 오토클레이브 바닥 대각선 부착 후 질량 측정. 마지막으로 균질 용액을 오토클레이브에 옮기고 100°C 8시간 유지. 반응 후 냉각된 NF에서 NiCo-LDHs 증착된 것 꺼내 탈수수로 표면 부착 불순물 세척, 60°C 진공 4시간 건조. 총 요소 함량 각각 0.0075, 0.015, 0.03 g으로 NiCo-LDH-1, NiCo-LDH-2, NiCo-LDH-3 시료 대응. 위 방법과 동일하게 요소 첨가 없이 제조한 시료는 NiCo-LDH-0 명명.

X선 자동 회절계(XRD, D8 Advance)로 물질 결정 구조 측정. X선 광전자 분광기(XPS, ESCALAB 250Xi)로 물질 원소 원자가와 함량 측정. 고저진공 주사 전자 현미경(SEM, JSM-6360LV)으로 시료 표면 미세구조 형태와 조성 관찰. 투과 전자 현미경(TEM, TF20 Jeol 2100F)으로 물질 초미세구조 관찰. 원자력 현미경(AFM, Dimension Icon)으로 나노미터 분해능 표면 지형 구조 정보, 표면 거칠기 정보 획득. 에너지 분산 X선 분광법 원소 매핑(EDS mapping)으로 원소 분포 측정.

전형적 삼전극 시스템을 1 M KOH 용액에서 사용해 전기화학 성능 테스트. 제조된 니켈 폼 성장 전극 물질을 작업극으로, 백금판과 포화 칼로멜 전극을 각각 대극, 기준극으로 사용해 순환 볼타모그램(CV), 정전류 충방전 곡선(GCD), 전기화학 임피던스(EIS), 사이클 안정성 테스트 측정. 시료 비축전용량 $C_c$ (F g⁻¹)와 비용량 $Q$ (C g⁻¹)는 정전류 방전 곡선 획득 파라미터로 다음 식 계산:

$$\begin{array}{c} C_c = \frac{I \times \Delta t}{\Delta V \times m} \end{array} \quad (1)$$ $$\begin{array}{c} Q = \frac{I \times \Delta t}{m} \end{array} \quad (2)$$

여기서 $I$(A) 방전 전류, $\Delta t$(s) 방전 시간, $\Delta V$(V) 방전 전위 창, $m$(g) 활물질 질량(약 0.0012 g).

비대칭 슈퍼커패시터(ASC)는 $Q_{s+} m_{s+} = Q_{s-} m_{s-}$로 전하 균형 후 이전극 시스템에서 제작. NiCo-LDH-1/NF를 양극, 음극은 탄소 구슬, 카본 블랙, PTFE 8:1:1 비율 혼합해 NF에 코팅해 제조. 전해질은 삼전극 시스템과 동일, ASC 전위 창 범위 0~1.4 V. 실용 전기화학 성능 검토 위해 비대칭 구성 비에너지 밀도 $E_c$ (Wh kg⁻¹), 비출력 밀도 $P_c$ (W kg⁻¹) 다음 식 계산:

$$\begin{array}{c} E_c = \frac{C_c (\Delta V)^2}{2 \times 3.6} \end{array} \quad (3)$$ $$\begin{array}{c} P_c = \frac{E_c \times 3600}{\Delta t} \end{array} \quad (4)$$

여기서 $I$(A) 방전 전류, $\Delta t$(s) 방전 시간, $\Delta V$(V) 전위 창, $m$(g) 양극 음극 총 활물질 질량(약 0.0065 g).

결과 및 논의

그림 1은 서로 다른 요소 함량으로 NF 위 성장한 NiCo-LDHs 미세구조와 형태. 그림 1a-l은 SEM 이미지, AFM 이미지, 시료 두께. 그림 1a에서 합성 NiCo-LDH-3은 NF 평행 수평 방향으로 적층되고 얽힌 시트형 구조 표시. 시트형 구조는 불균일하고 강한 부착성. 요소 함량 점차 감소함에 따라 NiCo-LDHs 점차 수직 방향 성장해 NF 수직 방향. 그림 1c에서 요소 함량 0.0075 g 감소 시 NiCo-LDH-1 나노시트 NF 표면 얽혀 분포, 뚜렷한 3차원 구조와 층간 풍부 기공 구조 형성. 이 나노시트 형태는 전극 비표면적 증가해 반응 풍부 활성 부위 제공[30]. 따라서 전해질 접촉 표면 유의미 증가로 전기화학 반응 촉진, 큰 비축전용량 기여[31]. 그림 1e-l은 NiCo-LDHs 나노시트 두께 검출 AFM 이미지. NiCo-LDH-3, NiCo-LDH-2, NiCo-LDH-1 해당 두께 각각 3.29, 2.52, 1.62 nm. 나노시트 두께가 요소 함량 감소에 따라 점차 얇아짐. NiCo-LDH-1 초박막 구조는 기공 구조 형성 좋은 조건 제공, 이온 전달 거리 단축. 그러나 NiCo-LDH-0 SEM 이미지(그림 1d)는 요소 첨가 없이 제조된 시료도 시트형 구조 보이나 두께 3.31 nm(그림 1h, l)로 요소 첨가 제조 다른 시료보다 두꺼움. 이는 요소 함량이 NiCo-LDHs 미세구조와 형태에 영향 미침 시사. 요소를 포함한 시료 얻는 과정에서 요소 고온에서 천천히 NH₃, CO₂ 분해, 물과 반응해 CO₃²⁻, NH₄⁺, OH⁻ 이온 생성. 낮은 요소 함량 조건에서 Co²⁺, Ni²⁺ 이온이 OH⁻와 접촉 부위 적어 더 얇은 층 나노시트 구조 형성[32]. 그러나 요소 없이 제조된 시료 공정에서 에칭 발생 안함. 결과적으로 요소 첨가 시료들에 비해 요소 없이 제조된 시료 두께 더 두꺼워짐.

NiCo-LDHs XRD 스펙트럼은 그림 2a. 표준 PDF 카드 비교 후 모든 물질 Ni₀.₇₅Co₀.₂₅(CO₃)₀.₁₂₅(OH)₂₀.₂₁₅·0.38H₂O (PDF#40-0216) 할당 가능. 2θ 11.59°, 23.14°, 34.95°, 39.40°, 62.44°, 65.96° 회절 피크 각각 니켈-코발트 수산화물 (003), (006), (012), (015), (113), (116) 결정면 대응. NiCo-LDH-1 상세 미세형태 TEM 추가 특성화. 그림 2b-d에서 NiCo-LDH-1 얇은 다공성 층 나타나며 층간 적층 매우 적음. 요소 함량 감소로 물질 분산성 향상, 층간 측면 적층 감소 때문. 3차원 성장 구조로 물질 시트 구조 얇아지고 뚜렷한 기공 존재. 박층 다공성 구조 존재는 전해질 전극 물질 침투 크게 증가, 전해질 이온 확산 저항과 이동 거리 감소[33].

그림 3은 NiCo-LDH-1 XPS 분석. 그림 3a Ni 2p XPS 스펙트럼에서 873.1, 855.5 eV 두 주 피크 각각 Ni 2p₁/₂, Ni 2p₃/₂ 대응. 874.4, 856.5 eV 결합 에너지 피크 Ni³⁺ 귀속, 873.1, 855.3 eV 피팅 피크 Ni²⁺ 대응[34, 35]. 한편 872.1, 854.2 eV 피크 Ni⁰ 존재 의미, NF 귀속, 878.8, 861.2 eV 두 피크 위성 피크 할당. 유사하게 그림 3b Co 2p 피팅 XPS 스펙트럼, 796.1, 780.8 eV 두 주 피크 각각 Co 2p₁/₂, Co 2p₃/₂ 인덱스. 796.9, 781.5 eV 더블렛 Co²⁺ 일치, 795.5, 780.1 eV 다른 더블렛 Co³⁺ 일치[35, 36]. 해당 위성 피크 784.9, 803.7 eV. O 1s 스펙트럼 그림 3c, 529.6, 531, 532.5 eV 중심 피크 각각 금속 결합 산소(O1), 저배위 결함 산소(O2), 표면 위 물리화학 결합 물 산소(O3) 할당[35]. 이 결과들 NiCo-LDH-1 풍부 원자가 분포 가짐 보여주며 전기화학 성능 향상 유리.

NiCo-LDH-1 EDS 매핑 다이어그램 그림 4a-d. 그림들에서 Ni, Co, O 원소 물질 전체 균일 분포 보임, XPS 결과와 일치.

NiCo-LDHs 전기화학 성능 테스트 위해 전형적 삼전극 테스트 시스템에서 CV, GCD, EIS, 사이클 안정성 테스트 수행. 그림 5a는 NiCo-LDH-1 다양한 주사 속도 순환 볼타메트리 곡선. 모든 시료에서 명백한 산화/환원 피크 관측, 고정 주사 속도 양극/음극 피크 면적 기본적으로 동일해 전극 물질 우수한 가역성 보유 의미. 산화환원 반응 다음 식 표현:

$$\begin{array}{c} \text{Ni(OH)}_2 + \text{OH}^- \leftrightarrow \text{NiOOH} + \text{H}_2\text{O} + e^- \end{array} \quad (5)$$ $$\begin{array}{c} \text{Co(OH)}_2 + \text{OH}^- \leftrightarrow \text{CoOOH} + \text{H}_2\text{O} + e^- \end{array} \quad (6)$$ $$\begin{array}{c} \text{CoOOH} + \text{OH}^- \leftrightarrow \text{CoO}_2 + \text{H}_2\text{O} + e^- \end{array} \quad (7)$$

그림 5b는 5 mV s⁻¹ 주사 속도 NiCo-LDHs 순환 볼타메트리 곡선. NiCo-LDH-1 산화/환원 피크 전류가 NiCo-LDH-2, NiCo-LDH-3, NiCo-LDH-0보다 현저히 높고, NiCo-LDHs 피크 폭과 피크 전류 강도 둘러싸인 면적 순차적 증가. 선행 문헌[37]에 따르면 곡선 둘러싸인 적분 면적 물질 전기용량 기여 반영. 동일 주사 속도와 전압 창에서 적분 면적 클수록 물질 전기용량 성능 우수. 따라서 요소 함량 감소로 조절된 NiCo-LDH-1이 전기용량 성능 더 좋음. 또한 NF 5 mV s⁻¹ CV 곡선에서 NF CV 곡선 면적 다른 시료 대비 무시 가능해 NF 전기용량 기여 미미함 확인.

NiCo-LDH-1 다양한 전류 밀도 정전류 충방전 곡선 그림 5c. 명백히 NiCo-LDH-1은 0.5, 1 A g⁻¹ 전류 밀도에서 초고 비축전용량 4166(1667 C g⁻¹), 3982.5 F g⁻¹(1593 C g⁻¹). 강한 10 A g⁻¹ 전류 밀도에서도 2550 F g⁻¹(1020 C g⁻¹) 비축전용량 유지. 문헌 결과 비교(Table 1) 시 본 연구 더 유리.

그림 5d는 동일 전류 밀도와 전압 창 NiCo-LDHs 정전류 충방전 곡선. 요소 함량 감소 시 NiCo-LDHs 충방전 시간 차례대로 길어짐. 비축전용량 NiCo-LDH-3 2405 F g⁻¹(962 C g⁻¹) → NiCo-LDH-2 3052.5 F g⁻¹(1221 C g⁻¹) → NiCo-LDH-1 3982.5 F g⁻¹(1593 C g⁻¹) 순 증가. 요소 함량 변화가 물질 산화환원 반응에 중요한 영향 미침 입증. 이유: 높은 요소 함량 시 NiCo-LDHs 주로 NF 표면 평행 측면 방향 성장, 층들 적층돼 전체 층 두께 증가, 전해질 잘 침투 못해 산화환원 반응(의사전기용량 유발) 표면 또는 표면 근처서만 수행. 요소 함량 감소로 물질 분산성 좋아짐. NiCo-LDHs 점차 층간 적층 상태 벗어남. 3차원 성장 구조로 물질 층 구조 얇아지고 기공 뚜렷. 반응 더 많은 활성 부위 제공, 전해질 이온 확산 저항과 이동 거리 감소, 이온 전달과 확산 촉진, 의사전기용량 성능 크게 향상[36, 44]. NiCo-LDH-0 GCD 곡선 기준 1 A g⁻¹ 비축전용량 1232.5 F g⁻¹(493 C g⁻¹)로 요소 첨가 시료들보다 낮음. 이는 요소 도입으로 인한 형태와 두께 등 구조 변화가 NiCo-LDHs 전기화학적 특성 긍정적 촉진 효과 있음 추가 확인.

그림 5e는 NiCo-LDHs 사이클 안정성. 10 A g⁻¹ 전류 밀도에서 NiCo-LDH-1 용량 유지율 1000 사이클 후 93.6% 이상으로 NiCo-LDH-2 88.9%, NiCo-LDH-3 83%보다 높음. 그러나 NiCo-LDH-0 용량 유지율 54.9% 불과. 적정 요소 함량이 전극 물질 안정성 효과적 개선 가능 나타냄. 또한 100-500 사이클 동안 NiCo-LDH-1 용량 유지율 100% 초과, 이 사이클 과정 중 얇은 수직 층 구조가 전해질 활물질 근표면 충분히 확산돼 산화환원 반응 과정 지원 시사. 그림 5f는 NiCo-LDHs EIS 테스트 결과. 나이퀴스트 플롯 고주파/저주파 영역 두 부분 구성, 각각 반원과 선분 대응. 고주파 영역 반원 직경 전자 이동 저항 반영. 반원 직경 작을수록 전자 이동 저항 작음. 선 기울기 물질 표면 전해질 이온 확산 능력 나타냄. 기울기 높을수록 확산 능력 강함[45]. NiCo-LDH-1, NiCo-LDH-2, NiCo-LDH-3 시료에서 요소 함량 점차 감소 시 해당 전극 전자 이동 저항과 이동 거리 감소, 이온 전극 표면 전달 속도 증가, 물질 전도도 점차 향상. 그러나 NiCo-LDH-0 시료는 전자 이동 저항 상대적 작으나 이온 전달 속도 너무 느려 전자 전달 능력과 매칭 안돼 전기화학 성능 저조.

NiCo-LDH-1 양극 우수 전기화학 성능은 탄소 구슬 음극과 제작한 이전극 비대칭 슈퍼커패시터로 추가 확인. 그림 6a는 10 mV s⁻¹ 탄소 구슬, NiCo-LDH-1 전극 CV 곡선. 탄소 구슬, NiCo-LDH-1 전극 전위 창 -1~0, 0~0.5 V로 1.5 V 확장 전압 안정적 장치 조립 가능, 그림 6b 10 mV s⁻¹ 장치 CV 곡선 확인.

그림 6a, b 비교 시 전위 창과 CV 곡선 형태 두 주요 차이 관찰. 원인: 1) 포화 칼로멜 기준극 기준 단일 NiCo-LDH-1, 탄소 구슬 전극 전압 창 각각 0~0.4, -1~0 V(삼전극 시스템). 그러나 NiCo-LDH-1 양극, 탄소 구슬 음극으로 이전극 비대칭 슈퍼커패시터 제작 후 장치 전압 창 음극(탄소 구슬, -1~0 V) 기준. 따라서 전하 균형 후 반대 과정 두 전극 조립 장치 0~1.4 V 전위 창 작동 가능[46]. 2) 그림 6b 비대칭 슈퍼커패시터 CV 곡선 다양한 주사 속도서 뚜렷한 한 쌍 피크 보여 NiCo-LDH-1 기여 전형적 패러데이 의사전기용량 특성 확인[47]. 또한 그림 6b, c 비대칭 슈퍼커패시터 더 명확한 준직사각형 CV 곡선 및 근사 선형 충방전 과정이 NiCo-LDH-1 대비 탄소 구슬 생성 전기이중층 전기용량 효과로 전기용량 반응성 향상 확인. 따라서 제작 비대칭 슈퍼커패시터 두 전극 물질 상이한 전하 저장 메커니즘 우수성 통합으로 CV 곡선 외형 변화. 이 장점으로 장치 전압 향상, 출력/에너지 밀도 증진 기여[48].

0~1.4 V 전압 범위 다양한 전류 밀도 GCD 곡선 그림 6c. 계산 결과 비대칭 슈퍼커패시터 비축전용량 1, 5 A g⁻¹ 전류 밀도에서 각각 95(132.9), 57 F g⁻¹(79.75 C g⁻¹). 최대 에너지 밀도 701.6 W kg⁻¹ 출력 밀도에서 25.9 Wh kg⁻¹. 한편 그림 6d 인셋 저주파 EIS 곡선 거의 수직, 양극 음극 간 전해질 이온 우수한 셔틀링 능력 나타냄[49]. 장치 사이클 안정성도 10 A g⁻¹ 반복 충방전 테스트로 평가. 그림 6d에서 1000 사이클 후 용량 유지율 78% 이상.

결론

단순 효과적 일단계 수열법으로 다양한 NiCo-LDHs 합성. 요소 함량 최적화로 NiCo-LDHs 나노구조 조절해 전극 물질 전기화학 성능 향상. 구조적 특성 결과 요소 함량 감소 시 NiCo-LDH-1 나노시트 분산성 잘 개선, 1.62 nm 두께 얇은 다공성 구조 형성, 산화환원 반응 더 많은 활성 부위 생성, 전해질-전극 물질 친화도 향상, 이온 확산 경로 단축, 전자 전달 능력 개선. NiCo-LDH-1 1 A g⁻¹ 전류 밀도서 3982.5 F g⁻¹ 우수 비축전용량, 10 A g⁻¹ 고전류 밀도 1000 사이클 93.6% 이상 용량 유지율. NiCo-LDH-1 우수 전기화학 성능 탄소 구슬 조립 이전극 비대칭 슈퍼커패시터로 추가 입증: 1 A g⁻¹ 95 F g⁻¹ 비축전용량, 1000 사이클 78% 이상 용량 유지율. 이 결과들 NiCo-LDHs 차세대 에너지 저장 소재 큰 응용 전망, 고에너지 슈퍼커패시터 개발 높은 가능성 제공.

데이터 및 재료 가용성

현재 연구 중 사용/분석된 데이터셋은 합리적 요청 시 교신저자로부터 입수 가능.

약어

NiCo-LDHs:

니켈-코발트 층상이중수산화물

TMHs:

전이금속 수산화물

Ni:

니켈

Co:

코발트

NF:

니켈 폼

XRD:

X선 자동 회절계

XPS:

X선 광전자 분광기

SEM:

주사 전자 현미경

TEM:

투과 전자 현미경

AFM:

원자력 현미경

EDS mapping:

에너지 분산 X선 분광법 원소 매핑

CV:

순환 볼타모그램

GCD:

정전류 충방전 곡선

EIS:

전기화학 임피던스

ASC:

비대칭 슈퍼커패시터