In‐Situ Growth of 2D to 3D NiO on Nickel Foam with Enhanced Capacity Retention as Battery‐Type Electrode for Asymmetric Supercapacitor
Source abstract
Abstract
Abstract This work presents a systematic study to synthesize NiO on nickel foam (NF) using a straightforward and cost‐efficient hydrothermal method, followed by calcination. Through comprehensive physicochemical analyses, it was demonstrated that the properties of the NF@NiO could be modulated by adjusting the concentration of the nickel (II) nitrate hexahydrate precursor. Notably, a morphological transition from a 2D sheet‐like structure to a 3D rambutan‐like formation was observed as the precursor concentration increased. The best‐performing NF@NiO 4 mM showed a maximum areal capacity of 723 mC cm−2 (equivalent to 547.73 F g−1) at a current density of 0.5 mA cm−2. This electrode also maintained remarkable cycle stability, retaining 78.9% of its capacitance after 10,000 cycles at a current density of 50 mA cm−2 in 2 M KOH. Furthermore, the assembled asymmetric supercapacitor (ASC) (NiO 4 mM//AC) achieved a specific capacitance of 64.79 F g−1 at a current density of 1 A g−1 with an energy density of 17.63 Wh kg−1 at a power density of 700 W kg−1.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Supercapacitor Materials and Fabrication · Electrocatalysts for Energy Conversion · Conducting polymers and applications
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Doctoral Program of Engineering Physics Faculty of Industrial Technology Institut Teknologi Bandung Bandung 40132 Indonesia
Advanced Functional Materials Laboratory Faculty of Industrial Technology Institut Teknologi Bandung Bandung 40132 Indonesia
Research Center for Nanotechnology System National Research and Innovation Agency (BRIN) Komplek Puspiptek, South Tangerang 15314 Banten
Biological and Environmental Science and Engineering King Abdullah University of Science and Engineering Thuwal 23955-6900 Saudi Arabia
Department of Chemistry Faculty of Science and Computer Universitas Pertamina Jakarta 12200 Indonesia
Department of Physics College of Engineering and Physics King Fahd University of Petroleum and Minerals Academic Belt Road Dhahran 31261 Saudi Arabia
School of Electrical and Electronic Engineering Yonsei University Seoul 03722, Republic of Korea
Department of Chemical Engineering National Taiwan University of Science and Technology Taipei 10607 Taiwan
Research Center for Nanosciences and Nanotechnology (RCNN) Institut Teknologi Bandung (ITB) Bandung 40132 Indonesia
Funding
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1002/smll.20210636010.1002/smll.202106360 ↗
2. 10.1016/j.est.2022.10579210.1016/j.est.2022.105792 ↗
3. 10.1016/j.apsusc.2021.15173410.1016/j.apsusc.2021.151734 ↗
4. 10.1016/j.est.2023.10871910.1016/j.est.2023.108719 ↗
5. 10.1016/j.est.2022.10395410.1016/j.est.2022.103954 ↗
6. 10.1016/j.susmat.2023.e0058210.1016/j.susmat.2023.e00582 ↗
7. 10.1016/j.electacta.2023.14258410.1016/j.electacta.2023.142584 ↗
8. 10.1016/j.mtchem.2021.10056910.1016/j.mtchem.2021.100569 ↗
9. 10.1016/j.cej.2022.13997410.1016/j.cej.2022.139974 ↗
10. 10.1016/j.est.2023.10764610.1016/j.est.2023.107646 ↗
11. 10.1016/j.vacuum.2016.04.01710.1016/j.vacuum.2016.04.017 ↗
12. 10.1016/j.est.2020.10138610.1016/j.est.2020.101386 ↗
13. 10.1021/acsomega.1c0312610.1021/acsomega.1c03126 ↗
14. 10.1016/j.est.2022.10589710.1016/j.est.2022.105897 ↗
15. 10.1002/cnma.20230021910.1002/cnma.202300219 ↗
16. 10.1016/j.ensm.2023.10285010.1016/j.ensm.2023.102850 ↗
17. 10.1016/j.jechem.2022.09.02410.1016/j.jechem.2022.09.024 ↗
18. 10.1016/j.nanoen.2022.10801010.1016/j.nanoen.2022.108010 ↗
19. 10.1002/advs.20190081310.1002/advs.201900813 ↗
20. 10.1016/j.ccr.2021.21424210.1016/j.ccr.2021.214242 ↗
21. 10.1016/j.apsadv.2022.10032910.1016/j.apsadv.2022.100329 ↗
22. 10.1016/j.est.2022.10549810.1016/j.est.2022.105498 ↗
23. 10.1016/j.apsusc.2015.10.17110.1016/j.apsusc.2015.10.171 ↗
24. 10.1007/s10854-020-03959-710.1007/s10854-020-03959-7 ↗
25. 10.1016/j.ceramint.2022.10.17910.1016/j.ceramint.2022.10.179 ↗
26. 10.1016/j.jpowsour.2024.23406810.1016/j.jpowsour.2024.234068 ↗
27. 10.1002/app.5511110.1002/app.55111 ↗
28. 10.1002/slct.20230354410.1002/slct.202303544 ↗
29. 10.1016/j.jallcom.2021.15995710.1016/j.jallcom.2021.159957 ↗
30. 10.1039/c5ta05313g10.1039/c5ta05313g ↗
31. 10.1038/s41598-019-41446-010.1038/s41598-019-41446-0 ↗
32. 10.1039/D0NJ04263C10.1039/D0NJ04263C ↗
33. 10.1007/s10971-019-05038-810.1007/s10971-019-05038-8 ↗
34. 10.1039/C6TA02005D10.1039/C6TA02005D ↗
35. 10.1016/j.jallcom.2020.15584010.1016/j.jallcom.2020.155840 ↗
36. 10.1016/j.est.2021.10262910.1016/j.est.2021.102629 ↗
37. 10.1016/j.electacta.2021.13877210.1016/j.electacta.2021.138772 ↗
38. 10.1016/j.est.2022.10592410.1016/j.est.2022.105924 ↗
39. 10.1016/j.colsurfa.2021.12801910.1016/j.colsurfa.2021.128019 ↗
40. 10.1016/j.cej.2020.12561810.1016/j.cej.2020.125618 ↗
41. 10.1016/j.apsadv.2022.10032610.1016/j.apsadv.2022.100326 ↗
42. 10.1007/s10008-021-05013-w10.1007/s10008-021-05013-w ↗
43. 10.1016/j.jallcom.2022.16671610.1016/j.jallcom.2022.166716 ↗
44. 10.1016/j.mseb.2022.11590010.1016/j.mseb.2022.115900 ↗
45. 10.1038/srep1191910.1038/srep11919 ↗
46. 10.1016/j.apsusc.2016.05.07010.1016/j.apsusc.2016.05.070 ↗
47. 10.1016/j.mssp.2021.10598010.1016/j.mssp.2021.105980 ↗
48. 10.1016/j.est.2021.10365810.1016/j.est.2021.103658 ↗
49. 10.1039/D3SC01497E10.1039/D3SC01497E ↗
50. 10.1039/D1RA09000C10.1039/D1RA09000C ↗
51. 10.1016/j.physb.2021.41295910.1016/j.physb.2021.412959 ↗
52. 10.1016/j.est.2023.10676910.1016/j.est.2023.106769 ↗
53. 10.1002/er.549210.1002/er.5492 ↗
54. 10.1039/d0na00013b10.1039/d0na00013b ↗
55. 10.1039/d0ma00323a10.1039/d0ma00323a ↗
56. 10.1016/j.ijhydene.2022.03.17910.1016/j.ijhydene.2022.03.179 ↗
57. 10.1021/acsomega.3c0025410.1021/acsomega.3c00254 ↗
58. 10.1016/j.ceramint.2020.09.17210.1016/j.ceramint.2020.09.172 ↗
59. 10.1016/j.jelechem.2019.11344510.1016/j.jelechem.2019.113445 ↗
60. 10.1016/j.cej.2021.13408310.1016/j.cej.2021.134083 ↗
61. 10.1021/acsami.0c0960610.1021/acsami.0c09606 ↗
62. 10.1039/d0nr01152e10.1039/d0nr01152e ↗
63. 10.1016/j.electacta.2020.13619610.1016/j.electacta.2020.136196 ↗
64. 10.1016/j.jallcom.2022.16742010.1016/j.jallcom.2022.167420 ↗
65. 10.1016/j.apsusc.2022.15556210.1016/j.apsusc.2022.155562 ↗
66. 10.1016/j.cej.2019.04.07010.1016/j.cej.2019.04.070 ↗
67. 10.1016/j.matchemphys.2019.05.03410.1016/j.matchemphys.2019.05.034 ↗
68. 10.1016/j.electacta.2020.13651510.1016/j.electacta.2020.136515 ↗
69. 10.1016/j.jallcom.2019.15201110.1016/j.jallcom.2019.152011 ↗
70. 10.1016/j.est.2022.10427810.1016/j.est.2022.104278 ↗
71. 10.1039/D1CE00884F10.1039/D1CE00884F ↗
72. 10.1016/j.jallcom.2020.15604610.1016/j.jallcom.2020.156046 ↗
73. 10.1039/D0SE00909A10.1039/D0SE00909A ↗
74. 10.1007/s10854-021-07464-310.1007/s10854-021-07464-3 ↗
75. 10.1039/D0NR04043F10.1039/D0NR04043F ↗
76. 10.1039/d0ra08510c10.1039/d0ra08510c ↗
77. 10.1016/j.jallcom.2023.16940910.1016/j.jallcom.2023.169409 ↗
78. 10.1016/j.jechem.2022.08.04610.1016/j.jechem.2022.08.046 ↗
79. 10.1016/j.materresbull.2022.11195310.1016/j.materresbull.2022.111953 ↗
80. 10.1016/j.electacta.2020.13763310.1016/j.electacta.2020.137633 ↗
81. 10.1016/j.seppur.2023.12310110.1016/j.seppur.2023.123101 ↗
82. 10.1016/j.apsusc.2019.14458910.1016/j.apsusc.2019.144589 ↗
83. 10.1002/adfm.20200618810.1002/adfm.202006188 ↗
84. 10.1016/j.jpowsour.2015.11.03410.1016/j.jpowsour.2015.11.034 ↗
85. 10.1016/j.colsurfa.2022.13075010.1016/j.colsurfa.2022.130750 ↗
86. 10.1038/s41598-023-34274-w10.1038/s41598-023-34274-w ↗
87. 10.1016/j.jallcom.2015.08.25810.1016/j.jallcom.2015.08.258 ↗
88. 10.1016/j.est.2022.10577910.1016/j.est.2022.105779 ↗
89. 10.1016/j.electacta.2024.14461410.1016/j.electacta.2024.144614 ↗
90. 10.1016/j.electacta.2022.14007610.1016/j.electacta.2022.140076 ↗
91. 10.1016/j.electacta.2020.13627710.1016/j.electacta.2020.136277 ↗
92. 10.1016/j.apsusc.2019.01.01210.1016/j.apsusc.2019.01.012 ↗
93. 10.1039/c4ta01595a10.1039/c4ta01595a ↗
94. 10.1016/j.diamond.2021.10831310.1016/j.diamond.2021.108313 ↗
95. 10.1016/j.ceramint.2020.07.29510.1016/j.ceramint.2020.07.295 ↗
96. 10.1039/c9nr05117a10.1039/c9nr05117a ↗
97. 10.1016/j.jallcom.2019.15191510.1016/j.jallcom.2019.151915 ↗
98. 10.1016/j.jpowsour.2022.23130710.1016/j.jpowsour.2022.231307 ↗
99. 10.1016/j.materresbull.2022.11174510.1016/j.materresbull.2022.111745 ↗
100. 10.1016/j.est.2022.10498810.1016/j.est.2022.104988 ↗