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【24h】

Layer structured bismuth selenides Bi2Se3 and Bi3Se4 for high energy and flexible all-solid-state micro-supercapacitors

机译：层结构铋硒化物Bi2Se3和Bi3Se4，适用于高能量和柔性全固态微型超级电容器

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In this work, bismuth selenides (Bi2Se3 and Bi3Se4), both of which have a layered rhombohedral crystal structure, have been found to be useful as electrode materials for supercapacitor applications. In a liquid electrolyte system (6M KOH), Bi2Se3 nanoplates exhibit much better performance as an electrode material than Bi3Se4 nanoparticles do, delivering a higher specific capacitance (272.9 F g(-1)) than that of Bi3Se4 (193.6 F g(-1)) at 5 mV s(-1). This result may be attributed to the fact that Bi2Se3 nanoplates possess more active electrochemical surfaces for the reversible surface redox reactions owing to their planar quintuple stacked layers (septuple layers for Bi3Se4). To meet the demands of electronic skin, we used a novel flexible annular interdigital structure electrode to support the all-solid-state micro-supercapacitors (AMSCs). The Bi2Se3 AMSC device delivers a much better supercapacitor performance, exhibits a large stack capacitance of 89.5 F cm(-3) at 20 mV s(-1) (Bi3Se4: 79.1 F cm(-3)), a high energy density of 17.9 mWh cm(-3) and a high power density of 18.9Wcm(-3). The bismuth selenides also exhibit good cycle stability, with 95.5% retention after 1000 c for Bi2Se3 (Bi3Se4: 90.3%). Clearly, Bi2Se3 nanoplates can be promising electrode materials for flexible annular interdigital AMSCs.
机译：在这项工作中，已经发现已经发现硒化族化合物（Bi2Se3和Bi3Se4），两者具有层状的菱形晶体结构是用于超级电容器应用的电极材料。在液体电解质系统（6M KOH）中，Bi2Se3纳米板的性能更好地表现出比Bi3Se4纳米颗粒的电极材料更好，从Bi3se4（272.9fg（-1））提供比Bi3se4（193.6 f g（-1）的电极材料））在5 mv s（-1）。该结果可能归因于Bi2Se3纳米间电镀能够由于其平面型叠层层（Bi3Se4的偏见层4）而言，Bi2Se3纳米台板具有更具活性的电化学表面的氧化还原反应。为了满足电子皮肤的需求，我们使用了一种新型柔性环形叉结构电极来支持全固态微型超级电容器（AMSC）。 Bi2Se3 AMSC器件提供更好的超级电容器性能，在20mV S（-1）（Bi3Se4：79.1f cm（-3）），高能量密度为17.9的大堆叠电容MWH CM（-3）和高功率密度为18.9WCM（-3）。硒化物也表现出良好的循环稳定性，在1000℃下保持良好的循环稳定性3（Bi3Se4：90.3％）。清楚地，Bi2Se3纳米板可以是柔性环形叉指式AMSCs的有前途的电极材料。

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