Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2022, 13 (5), 525–529
Synthesis 2D nanocrystals of Co-doped manganese oxide as cathode materials of zinc-ion hybrid supercapacitor
Artem A. Lobinsky – Ioffe Institute, Saint Petersburg, 194021, Russia; lobinski.a@mail.ru
Maxim I. Tenevich – Ioffe Institute, Saint Petersburg, 194021, Russia; mtenevich@gmail.com
Corresponding author: Artem A. Lobinsky, lobinski.a@mail.ru
PACS 81.07.Bc
DOI 10.17586/2220-8054-2022-13-5-525-529
ABSTRACT In the present work, we propose a novel promising route for synthesis of Co-doped manganese oxide nanostructure via successive ionic layer deposition method as cathode material of zinc-ion hybrid supercapacitor. The synthesized nanolayers were analyzed by SEM, EDX and XRD. It was shown that the synthesized nanolayers were formed from ultrathin (6–8 nm) two-dimensional nanocrystals containing birnessite MnO2 and hausmannite Mn3O4 crystal phases and having the morphology of “nanosheets”. Electrode based on nickel foam and Co-doped manganese oxide nanolayers exhibited a high specific capacity (514.5 F/g at 0.1 A/g) and excellent cycling stability (99 % capacity retention after 1000 charge-discharge cycles). Obtained results demonstrate that the 2D Co-doped manganese oxide is a promising material for effective zinc-ion hybrid supercapacitor.
KEYWORDS nanocrystals, manganese oxides, electrode materials, cathodes, zn-ion hybrid supercapacitor.
ACKNOWLEDGEMENTS This research was financial supported by RSF grant, project number 22-23-20138.
FOR CITATION Lobinsky A.A., Tenevich M.I. Synthesis 2D nanocrystals of Co-doped manganese oxide as cathode materials of zinc-ion hybrid supercapacitor. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2022, 13 (5), 525–529.
[In Russian] А.А. Лобинский, М.И. Теневич
Синтез двумерных нанокристаллов оксида марганца, легированных Co, в качестве катодного материала для цинк-ионного гибридного суперконденсатора
УДК 546.05
АННОТАЦИЯ В настоящей работе мы предлагаем новый перспективный способ синтеза наноструктурированного оксида марганца, легированного кобальтом, методом последовательного осаждения ионного слоя в качестве катодного материала цинк-ионного гибридного суперконденсатора. Синтезированные нанослои были проанализированы методами SEM, EDX и XRD. Было показано, что синтезированные нанослои были сформированы из ультратонких (6-8 нм) двумерных нанокристаллов, с морфологией “нанолистов” содержащих кристаллические фазы бирнессита MnO2 и хаусманнита Mn3O4. Электрод на основе вспененного никеля и нанослоев оксида марганца, легированного кобальтом, продемонстрировал высокую удельную емкость (514.5 Ф/г при 0.1 А/г) и превосходную циклическую стабильность (сохранение емкости на 99% после 1000 циклов заряда-разряда). Полученные результаты демонстрируют, что двумерный оксид марганца, легированный кобальтом, является перспективным материалом для эффективных цинк-ионных гибридных суперконденсаторов.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА нанокристаллы, оксиды марганца, электродные материалы, катоды, zn-ионные гибридные суперконденсаторы
