Un supercapacitor asimétrico de alta densidad de energía basado en arreglos de nanogujas de Fe2O3 y arreglos híbridos de nanosheet de NiCo2O4/Ni(OH)2 crecieron sobre redes de nanofibras de SiC como electrodos avanzados independientes.

Resumen En este documento, se propone por primera vez un nuevo material de électrodo negativo y positivo de núcleo-rama independiente mediante la integración de arreglos de nanogujas de Fe2O3 alineados (Fe2O3 NNAs) con estructuras mesoporosas típicas y arreglos de nanosheet híbridos de NiCo2O4/Ni(OH)2 (NiCo2O4/Ni(OH)2 HNAs) sobre esqueletos de nanofibras de SiC (SiC NW) con una resistencia excepcional a la oxidación y corrosión, buena conductividad y gran área de superficie específica. Se valida que los SiC NWs@Fe2O3 NNAs construidos originalmente son un electrodo negativo altamente capacitivo (721 F g−1 a 2 A g−1, es decir, 1 F cm−2 a 2.8 mA cm−2), que se combina bien con el electrodo positivo SiC NWs@NiCo2O4/Ni(OH)2 HNAs, construido de manera similar (2580 F g−1 a 4 A g−1, es decir, 3.12 F cm−2 a 4.8 mA cm−2). Contribuido por los electrodos ingeniosamente diseñados, se desarrolla un supercapacitor asimétrico de alto rendimiento (ASC), que puede exhibir una densidad de energía máxima de 103 W h kg−1 a una densidad de potencia de 3.5 kW kg−1, incluso al cargar el dispositivo en 6.5 s, la densidad de energía puede mantener hasta 45 W h kg−1 a 26.1 kW kg−1, y el ASC manifiesta una larga vida útil de ciclo con una retención de capacitancia del 86.6% incluso después de 5000 ciclos. Este trabajo pionero no solo ofrece una estrategia atractiva para la construcción racional de materiales de electrodos nanostructurados de alto rendimiento basados en SiC NW, sino que también proporciona una nueva ruta para la fabricación de sistemas de almacenamiento y conversión de energía de próxima generación.