Morphology oriented CuS nanostructures: superior K-ion storage using surface enhanced pseudocapacitive effects

文献情報

出版日 2020-04-28
DOI 10.1039/D0SE00469C
インパクトファクター 6.367
著者

Chandrasekaran Nithya, Gowtham Thiyagaraj


原文を見る

要旨

In this work, CuS nanostructures are successfully synthesized by using two different structure directing agents, cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) and sodium dodecyl sulphate (SDS). For comparison CuS nanostructures are also synthesized without a structure directing agent. The morphologically dependent electrochemical properties such as the capacity, cycling stability, rate capability and capacitive controlled kinetics are comparatively investigated for potassium-ion batteries. The structure directing agents play a vital role in determining the surface area and electrochemical performance of the CuS nanostructures. The CTAB based CuS nanostructure shows a flake like morphology (length 100–150 nm and diameter 5–10 nm) whereas the SDS based CuS exhibits nanospheres with a particle size of 5–15 nm. The capacity, cycling stability and capacitive contribution are higher for the SDS assisted synthesis of the CuS based electrodes as compared to the CTAB assisted CuS and CuS without any agent. At a low current density of 0.1 A g−1, the SDS based CuS electrode exhibits an excellent reversible capacity of 470 mA h g−1. It also exhibits a stable reversible capacity of 451 mA h g−1 with a capacity retention of 73% after 500 cycles at a current density of 0.5 A g−1 (500 mA g−1). The excellent electrochemical performance of the SDS based CuS is attributed to its spherical morphology with a smaller particle size that exhibits a large surface area and the resulting surface dominated pseudocapacitive mechanism enhances the K+ ion storage. The comparative study of these CuS nanostructures can afford significant insights into the design of high performance potassium-ion batteries using hierarchical nanostructures with distinct morphologies.

関連文献

Correction: Synthesis and structural characterization of bio-based bis(cyclic carbonate)s for the preparation of non-isocyanate polyurethanes

Kamila Błażek, Hynek Beneš, Zuzana Walterová, Sabina Abbrent, Arantxa Eceiza, Tamara Calvo-Correas, Janusz Datta

2021-03-31 Correction

DOI: 10.1039/D1PY90040D

Polyamides containing a biorenewable aromatic monomer based on coumalate esters: from synthesis to evaluation of the thermal and mechanical properties

Jurrie Noordijk, Bert Gebben, Monique H. M. Meeusen-Wierts, Katrien V. Bernaerts

2021-03-23 Paper

DOI: 10.1039/D1PY00005E

Back cover

2021-07-17 Cover

DOI: 10.1039/D1PY90093E

Engineering of pH-triggered nanoplatforms based on novel poly(2-methyl-2-oxazoline)-b-poly[2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate] diblock copolymers with tunable morphologies for biomedical applications

Peter Černoch, Alessandro Jager, Zulfiya Černochová, Vladimir Sincari, Lindomar J. C. Albuquerque, Rafal Konefal, Ewa Pavlova, Fernando C. Giacomelli, Eliezer Jager

2021-04-14 Paper

DOI: 10.1039/D1PY00141H

Toughened PLA-b-PCL-b-PLA triblock copolymer based biomaterials: effect of self-assembled nanostructure and stereocomplexation on the mechanical properties

Neha Mulchandani, Kazunari Masutani, Sachin Kumar, Hideki Yamane, Yoshiharu Kimura, Vimal Katiyar

2021-06-18 Paper

DOI: 10.1039/D1PY00429H

Photo cleavable thioacetal block copolymers for controlled release

Yongjun Men, Tobias G. Brevé, Antonia G. Denkova, Rienk Eelkema

2021-06-08 Paper

DOI: 10.1039/D1PY00514F

Practical phosphorylation of polymers: an easy access to fully alcohol soluble synthetically and industrially important polymers

Gokhan Sagdic, Ozgun Daglar, Ufuk Saim Gunay, Emrah Cakmakci, Gurkan Hizal, Umit Tunca, Hakan Durmaz

2021-07-05 Paper

DOI: 10.1039/D1PY00726B

Chemical conjugation of nucleic acid aptamers and synthetic polymers

Maria Nerantzaki, Capucine Loth, Jean-François Lutz

2021-06-07 Minireview

DOI: 10.1039/D1PY00516B

Front cover

2021-04-13 Cover

DOI: 10.1039/D1PY90051J

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

環戊烷-1,3-二甲酸甲酯はどのように合成されますか?

環戊烷-1,3-二甲酸甲酯は、環戊烷と塩酸によるヒンデンブルク反応を経由して合成されます。この反応では、環戊烷が塩酸と作用し、1,3-ジカルボキシ基が導入されま...

2435-36-1Dimethyl 1,3-cyclope...
化合物よくある質問

4-メトキシ-1,2,3-スチアゼ-3,5-ジオンとは何ですか?

4-メトキシ-1,2,3-スチアゼ-3,5-ジオンは、CAS番号107843-77-6の化合物で、(E)-ベンジル3-(3,4-ジヒドロキシフェニル) acry...

107843-77-6(E)-Benzyl 3-(3,4-di...
化合物よくある質問

プロスタグランジンA2について「に適用される法規ガイドラインは何ですか?'

プロスタグランジンA2 (CAS番号: 41691-92-3) は、化学物質の安全管理に関する規制として、GHS (危険物質の国際的ハザード分類・ラベル付けシス...

41691-92-316,16-DIMETHYL PROST...
化合物よくある質問

4-アミノ-1-ナフタレン sulfonic 酸についての物理化学的性質は何ですか?

4-アミノ-1-ナフタレン sulfonic 酸のCAS番号は84-86-6です。この化合物は結晶性で、分子量は212.15 g/molです。アルコールや水など...

84-86-64-Amino-1-naphthalen...
化合物よくある質問

N-GlcNAc-生物素を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

N-GlcNAc-生物素は吸収性があり、皮膚や目への接触を避けることが重要です。PPE(個体保護具)は使用し、ドラフトチャンバーは必要に応じて使用します。漏洩時...

1272755-69-72-Acetamido-2-deoxy-...
化合物よくある質問

3-アミノメチルフローラノピペリジン-1-カルボニル酸テルブチルエステルとは何ですか?

CAS番号1209781-11-2の3-アミノメチルフローラノピペリジン-1-カルボニル酸テルブチルエステルは、有機化合物の一種で、化学式はC10H17FNO3...

1209781-11-22-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

6-溴-1-甲基-1H-ベンゾ[d][1,2,3]三氮唑はどのように合成されますか?

6- bromo-1-methyl-1H-benzotriazoleは、ブロモフリオリンと1-メチル-1H-ベンゾ[d][1,2,3]三氮唑の反応により合成され...

944718-32-56-Bromo-1-methyl-1H-...
化合物よくある質問

4-硫代尿苷はどのように合成されますか?

4-硫代尿苷は、尿素とD-リボシルヒドロキシアルデヒドを用いてスルホン化反応を経て合成されます。通常は塩酸ヒドロキシチオニルスルホン酸などの触媒を使用し、選択性...

6741-73-71-(4-thio-beta-D-rib...
化合物よくある質問

ブレインナトリユリックペプチド32ラットとは何ですか?

ブレインナトリユリックペプチド32ラット(CAS番号: 133448-20-1)は、心臓で作られるホルモンの一つで、心不全の診断や予後評価に使用されます。

133448-20-1Brain Natriuretic Pe...
化合物よくある質問

1-(3-氮杂啶)-4-羟基哌啶双盐酸盐の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号810680-60-5の1-(3-氮杂啶)-4-羟基哌啶双盐酸盐は、白色の結晶性粉末である。分子量は360.84 g/molで、水に溶けやすい。反応活...

810680-60-51-(3-Azetidinyl)-4-p...
免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。