Reversible Electrochemical Actuation of Metallic Nanohoneycombs Induced by Pseudocapacitive Redox Processes
Source abstract
Abstract
Current metallic-based electrochemical actuators are limited to nanoporous gold/platinum with randomly distributed pores, where the charge-induced reversible strain is mainly due to the nonfaradic charging/discharging processes along the capacitive electrochemical double layer. Here, we report an electrochemical actuating property of nanohoneycomb-structured nickel, with the actuation mechanism mainly due to a pseudocapacitive behavior by means of reversible faradic redox reactions. By using a dual-template synthesis method, a bilayered cantilever, comprising a nanohoneycomb layer backed by a solid layer of the same metal, was fabricated. Reversible bending of the cantilever upon cyclic potential triggering was observed. The strain of the cantilever increases nonlinearly with both potential and charge due to redox reactions. The maximum strain that can be achieved under a certain scan rate complies with a linear relationship with the capacity. Benefiting from the stable Ni(II)/Ni(III) redox couples at the electrode surface, the reversible actuation is very stable in hydroxide solutions.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Nanoporous metals and alloys · Supercapacitor Materials and Fabrication · Advanced Materials and Mechanics
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Mechanical Engineering, The University of Hong Kong, Hong Kong, People’s Republic of China
Funding
Research Grants Council, University Grants Committee, Hong Kong · University of Hong Kong
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