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Preparation and performance of beta-MnO2 nanorod @ nanoflake (Ni, Co, Mn) oxides with hierarchical mesoporous structure

机译：具有分级介孔结构的β-MnO2纳米棒@纳米片状（Ni，Co，Mn）氧化物的制备及性能

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The rational design and facile synthesis of transition metal oxides are necessary to improve their application in supercapacitors. Herein three kinds of hierarchical mesoporous structured transition metal oxides, which are composed of a beta-MnO2 nanorod core and one of three different nanosheet hybrid (Ni, Co, Mn) oxide shells, are facilely synthesized via a novel in situ nucleation and growth of transition metal oxides on the surface of the beta-MnO2 nanorods. The crystallo-graphic analyses demonstrated that the three kinds of hybrid oxide shells consisted of cobalt manganese oxide (CMO), nickel manganese oxide (NMO), and nickel cobalt manganese oxide (NCMO). These transition metal oxides are evaluated as electrodes for high performance supercapacitors (SCs). The results reveal that beta-MnO2@CMO exhibits a good rate capability of 35% capacity retention even at 20 A g(-1), while beta-MnO2@NMO displays a high pseudocapacitance of 560 F g(-1) at 1 A g(-1). However, beta-MnO2@NCMO combined the advantages of both beta-MnO2@CMO and beta-MnO2@NMO, and exhibits a high specific capacitance of 675 F g(-1) at 1 A g(-1) with excellent rate performance (about 30% capacity retention at 20 A g(-1)) and cycling stability (83% capacity retention after 3000 cycles). The improved electrochemical performance can be attributed to the unique hierarchical architecture and the synergistic effect of different components.
机译：过渡金属氧化物的合理设计和便捷合成对于改善其在超级电容器中的应用是必不可少的。本文通过一种新颖的原位成核和生长的方法方便地合成了由β-MnO2纳米棒核和三种不同的纳米片杂化（Ni，Co，Mn）氧化物壳之一组成的三种分级介孔结构过渡金属氧化物。 β-MnO2纳米棒表面上的过渡金属氧化物。晶体学分析表明，三种混合氧化物壳由钴锰氧化物（CMO），镍锰氧化物（NMO）和镍钴锰氧化物（NCMO）组成。这些过渡金属氧化物被评估为高性能超级电容器（SC）的电极。结果表明，即使在20 A g（-1）时，β-MnO2@ CMO仍具有35％的容量保持率，而β-MnO2@ NMO在1 A时仍具有560 F g（-1）的高假电容。 g（-1）。但是，β-MnO2@ NCMO结合了β-MnO2@ CMO和β-MnO2@ NMO的优点，并在1 A g（-1）时表现出675 F g（-1）的高比电容，具有出色的倍率性能（在20 A g（-1）时约有30％的容量保持率）和循环稳定性（3000次循环后有83％的容量保持率）。电化学性能的提高可归因于独特的层次结构和不同组分的协同效应。

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