Синтез и электрохимические свойства оксидно-гидроксидных электродных материалов на основе марганца, никеля и кобальта тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Дышловая Ярослава Александровна

• Дышловая Ярослава Александровна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Дышловая Ярослава Александровна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Электрохимические конденсаторы и их классификация

1.1 Электролиты в электрохимических конденсаторах

1.1.1 Конденсатор с двойным электрическим слоем

1.1.2 Псевдоконденсатор

1.1.3 Гибридный конденсатор

1.2 Получение и электрохимические характеристики оксидно-гидроксидных материалов на основе марганца

1.3.1 Химический метод получения Мп02

1.3.2 Получение Мп02 методом электроосаждения

1.3 Получение и емкостные свойства электродов на основе оксидов и гидроксидов кобальта

1.4 Гидроксид никеля, полученный методом электрохимического осаждения, как электродный материал для суперконденсаторов

1.5 Выводы к главе

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Методика получения электродных материалов

2.1.1 Условия синтеза пленок Мп02/С

2.1.2 Условия синтеза пленок Мп02

2.1.2.1 Катодное осаждение

2.1.2.2 Анодное осаждение

2.2 Электрохимические методы исследований

2.2.1 Метод циклической вольтамперометрии (ЦВА)

2.2.2 Метод гальваностатического заряда-разряда

2.3 Физические методы исследования

2.3.2 Просвечивающая электронная микроскопия

2.3.4 Рентгенофлуоресцентный анализ

2.3.6 Рамановская спектроскопия

2.3.7 Масс-спектрометрический анализ

ГЛАВА 3. СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА МАРГАНЦА

3.1. Катодное осаждение диоксида марганца на угольный электрод

3.1.1. Анализ состава и структуры С/МпО2 композитов

3.1.2. Электрохимические исследования композитного материала

3.2. Анодное осаждение диоксида марганца на угольный электрод

3.2.1. Анализ состава и структуры композитных пленок

3.2.2. Электрохимические исследования композитного материала

3.3. Анодное осаждение пленок диоксида марганца

3.3.1. Анализ состава и структуры пленок диоксида марганца

3.3.2. Электрохимические исследования пленок

3.4. Катодное осаждение пленок диоксида марганца

3.4.1. Анализ состава и структуры пленок Мп02

3.4.2. Электрохимические исследования пленок

Выводы к главе

ГЛАВА 4. СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИДА НИКЕЛЯ

4.1 Катодное осаждение оксидно-гидроксидных пленок никеля

4.2 Анализ состава и структуры пленок №(ОН)2

4.3 Электрохимические исследования пленок

Выводы к главе

ГЛАВА 5. СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИДА КОБАЛЬТА

5.1 Катодное осаждение оксидно-гидроксидных пленок кобальта

5.2 Анализ состава и структуры пленок Со(ОН)2

5.3 Электрохимические исследования пленок

Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез и электрохимические свойства оксидно-гидроксидных электродных материалов на основе марганца, никеля и кобальта»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Разработка новых материалов для электрохимической энергетики является одной из важнейших задач современной химии и технологии. Электрохимические конденсаторы (суперконденсаторы) привлекают большое внимание исследователей как импульсные источники питания с длительным циклом эксплуатации и простым принципом работы. Суперконденсаторы (СК) обладают высокой допустимой мощностью и относительно большой плотностью энергии по сравнению с обычными конденсаторами. Как система накопления энергии они перспективны для удовлетворения растущих энергетических потребностей.

Суперконденсаторы на основе водного электролита привлекательны из-за высокой заряд/разрядной скорости, длительного срока службы, экологичности и широкой коммерческой доступности. Энергоемкость данных устройств ограничивается низким диапазоном рабочего напряжения (1,23 В). Проблема решается созданием асимметричных устройств с разными по природе электродами. Одним из электродов часто выступают композитные материалы или оксиды/гидроксиды переходных металлов. В последнем случае электрод не содержит связующего вещества, увеличивающего межфазное сопротивление и уменьшающего скорость электрохимической реакции. Обратимые окислительно-восстановительные реакции, протекающие на подобных электродах, увеличивают емкостные характеристики устройств.

Электрохимические характеристики активного материала электродов существенно зависят от размера частиц и морфологии. Формирование оптимальной структуры возможно подбором метода получения активного материала. Электрохимическое осаждение является привлекательным методом синтеза благодаря возможности гибкого управления структурой и свойствами материала при варьировании состава электролита и режима электролиза.

Все вышеизложенное свидетельствует об актуальности исследования и определяет цель и его задачи.

Цель работы: гальваническое получение оксидно-гидроксидных пленок на основе марганца, никеля, кобальта; исследование их структуры и электрохимических характеристик как электродов для конденсаторов

Задачи исследования:

Провести подбор режима электролиза и электролита осаждения диоксида марганца на углеродной подложке, установить размер полученных частиц, методами ЦВА и заряд/разрядных кривых оценить энергетические параметры композитного материала.

Провести подбор режима электролиза, электролитов катодного и анодного осаждения диоксида марганца на никелевый коллектор, установить роль индифферентной соли в формировании пленки и оценить электрохимические характеристики материала в 0,5М растворах сульфатов щелочных металлов.

Оптимизировать режим и состав электролита осаждения гидроксида никеля, установить структуру пленок и оценить электрохимические параметры в 1М растворе едкого натрия.

Методом электрохимического осаждения получить пленки гидроксида кобальта на никелевой подложке, оценить электрохимические характеристики и стабильность.

Объектами исследования в данной работе были композитные диоксид марганца/активированный уголь электроды и оксидно-гидроксидные электродные материалы на основе марганца, никеля и кобальта.

Предметами исследования являлись процессы осаждения оксидов-гидроксидов марганца, никеля, кобальта, влияние режима электролиза и природы электролита на электрохимические свойства формирующихся пленок.

Методология и методы исследования. Для решения поставленных

задач использовался комплекс современных электрохимических и физико -

химических методов: цикловольтамперометрии, гальваностатического,

спектроскопии электрохимического импеданса, сканирующей и

7

просвечивающей электронной микроскопии, рентгенофазового, рентгенофлуоресцентного, элементного анализов и ИК-спектроскопии.

Научная новизна

Получены данные о положительном влиянии индифферентного вещества в растворе электроосаждения на морфологию и емкостные свойства оксидно-гидроксидных материалов на основе марганца, никеля и кобальта.

Установлен диффузионный контроль при электроосаждении материалов на основе соединений марганца, никеля и кобальта.

Доказано внедрение катионов натрия и лития в структуры диоксида марганца и гидроксида никеля соответственно.

Показана зависимость удельных емкости, энергии и мощности, а также циклируемости полученных материалов на основе диоксида марганца от состава рабочего электролита. Лучшие энергетические параметры реализуются в растворе сульфата натрия.

Установлено, что лучшими емкостными характеристиками обладают материалы с большей долей фарадеевского вклада.

Практическая значимость

Предложены электрохимические способы получения активных электродных материалов на основе соединений марганца, никеля и кобальта на никелевой подложке. Разработанные электроды могут обеспечивать удельную емкость 280, 1120 и 260 Ф/г при плотности тока 2 А/г соответственно. Полученные лучшие материалы на основе диоксида марганца, гидроксидов никеля и кобальта имеют хорошую стабильность в нейтральных или щелочных электролитах, соответственно сохраняют удельную емкость до 99, 86 и 93 % в течение 2000 циклов при токе заряда-разряда 5 А/г.

Положения, выносимые на защиту

Особенности влияния состава раствора, режима электролиза на структуру пленки и роль природы электролита в получаемых емкостных параметрах композитных электродов Мп02/С

Закономерности гальванического осаждения диоксида марганца на никелевую подложку, влияние состава раствора на структуру формирующегося осадка и, соответственно, на энергетические характеристики пленки в растворах сульфатов щелочных металлов.

Кинетика катодного осаждения, влияние катионов щелочных металлов на структуру и емкостные характеристики электродных материалов на основе гидроксида никеля.

Кинетика катодного осаждения, влияние сульфата натрия и мочевины на емкостные характеристики и стабильность электродных материалов на основе гидроксида кобальта.

Степень достоверности результатов. Достоверность результатов, представленных в работе, обеспечивается применением современного сертифицированного оборудования, комплекса независимых и взаимодополняющих методов исследования, а также их согласованием с теоретическими и экспериментальными результатами других исследователей.

Апробация работы. Материалы исследований по теме диссертации были представлены на II и III Международных конференциях «Актуальные вопросы электрохимии, экологии и защиты от коррозии (Тамбов, 2021, 2023), IX и Х Всероссийской конференции с международным участием, ФАГРАН (Воронеж, 2021, 2024), VII и VIII Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Химия: достижения и перспективы» (Ростов-на-Дону, 2021, 2023), XVII Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы получения новых материалов: исследования, инновации и технологии» (Астрахань, 2023), XVII российской конференции «Физико-химические проблемы возобновляемой энергетики» ( С-Петербург, 2022).

Личный вклад автора заключался в подборе, изучении и анализе литературных данных, получении электродных материалов, проведении измерений, обработке всех экспериментальных данных. Обсуждение и

обобщение результатов исследования выполнены совместно с научным руководителем и соавторами публикаций.

Материалы результатов опубликованы в 15 работах, в том числе 3 научных статьи в журналах, индексируемых Web of Science и Scopus, статья в журнале, рекомендованном ВАК РФ и 11 тезисов докладов в международных и всероссийских конференциях.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованной литературы. Диссертация изложена на 182 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу и 68 рисунков.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Электрохимические конденсаторы и их классификация

Электрохимические конденсаторы или суперконденсаторы (ионистры) -устройства, способные быстро накапливать, хранить и отдавать большое количество энергии за короткий промежуток времени [1-3].

Суперконденсаторы (СК) имеют высокие емкостные характеристики и длительный срок хранения. Они применяются во многих отраслях промышленности, например, в гибридных автомобилях как основной источник питания, в устройствах резервного копирования памяти, силовых фильтрах, портативных электронных устройствах и т.д. [4].

СК представляют собой два рабочих электрода, состоящих из активных материалов, нанесенных на токосъемники, электролита и сепаратора, который электрически изолирует два электрода. В качестве электродного материала используются материалы на основе углерода, электропроводящие полимеры, оксиды переходных металлов, имеющие развитую поверхность [5-7]. Электрохимические свойства существенно зависят от морфологии материалов, поэтому их получают разными методами [8-16].

В зависимости от механизма накопления заряда на электродах СК разделяют на три вида: двойнослойные электрические конденсаторы (ДСК), псевдоконденсаторы (ПСК) и гибридные (ГСК) [17].

1.1 Электролиты в электрохимических конденсаторах

Электролит является одним из важных компонентов электрохимических накопителей энергии, его физические и химические свойства играют важную роль в производительности устройств, включая емкость, удельную мощность, быстродействие, циклируемость и безопасность. Выбор электролита важен для создания безопасных и высокопроизводительных электрохимических устройств, поскольку взаимодействие между электролитом и электродами во

всех электрохимических процессах существенно влияет на состояние границы раздела электрод-электролит и внутреннюю структуру активных материалов.

В качестве электролитов в электрохимических конденсаторах используют водные растворы кислот, оснований, солей, растворы солей в органических растворителях и ионные жидкости [30-32].

Выбор электролита оказывает существенное влияние на эксплуатационные характеристики электродов. Природа электролита: растворитель, тип, размер и концентрация ионов, взаимодействие между ионом и растворителем, взаимодействие между электролитом и материалом электрода, а также диапазон потенциалов влияют на емкость ДЭС и псевдоемкость, плотность энергии/мощности и циклическую способность СК [33].

Водные электролиты широко применяются благодаря простоте их использования по сравнению с органическими электролитами и ионными жидкостями, требующими процедур глубокой очистки. Они обладают более высокой ионной проводимостью, что снижает эквивалентное последовательное сопротивление и улучшает распределение мощности устройств СК. Водные электролиты характеризуются низким внутренним сопротивлением и малым диаметром молекул, что позволяет им легко проникать через микропоры. Соответствие между размерами ионов электролита и пор материала электрода существенно влияет на достижимую удельную емкость. Псевдоемкость материалов на основе углерода и оксидов переходных металлов также сильно зависит от природы электролита [34-36].

Электролиты на водной основе обычно имеют рабочий диапазон потенциалов около 1,0-1,3В (1,23 В - диапазон потенциалов реакций выделения Н2/02 при давлении 1,0 атм и комнатной температуре). При стабильности электродных материалов рабочий диапазон потенциалов

электролита в значительной степени определяет рабочее напряжение элемента СК. Материалы электродов следует выбирать с учетом значения pH, которое влияет на потенциалы выделения O2 и ^ в водной системе [28,35].

В зависимости от рН водные электролиты можно разделить на три категории: кислые (H2SO4), щелочные (KOH) и нейтральные (Na2SO4). Они используются в исследованиях вместо органических электролитов [32, 33]. 1.1.1 Конденсатор с двойным электрическим слоем

Наиболее простым электрохимическим устройством для накопления энергии является электрохимический конденсатор с двойным электрическим слоем (ДСК). Эта электрохимическая ячейка состоит из двух высокопористых электродов, разделенных между собой слоем электролита. Если используется жидкий электролит, то им пропитывается пористая среда (сепаратор) [4]. Аккумулирование и хранение заряда в ДСК происходит за счет обратимой адсорбции и десорбции ионов электролита в двойном электрическом слое (ДЭС), возникающем на границе раздела фаз электрод/электролит.

Электродные материалы ДСК должны иметь большую площадь поверхности для накопления заряда и соответствующую структуру пор для смачивания электролита и быстрого ионного движения. В настоящее время в качестве электродных материалов для хранения заряда в основном используются углеродсодержащие материалы (графен, активированный уголь, графит, и т.д.). В своей структуре они содержат поры в диапазоне от микропор до макропор, которые связаны случайным образом. Однако, микропоры плохо смачиваются электролитом и внутренняя часть поверхности не может быть использована для накопления заряда. Способность к накоплению заряда, так и возможность высокой скорости накопления дополнительно ограничены случайным распределением пор. "Слепые" или изолированные поры не могут быть увлажнены электролитом, а неправильное соединение пор затрудняет ионное движение. Углеродные материалы [18] с

большой площадью поверхности, содержащие регулярно связанные мезопоры (> 2 нм), используют для электродов EDLC [19, 20].

1.1.2 Псевдоконденсатор

Псевдоконденсаторы ближе к перезаряжаемым аккумуляторам. В них имеются два твердых электрода. Принцип действия сочетает два механизма сохранения энергии: фарадеевские процессы, сходные с процессами, происходящими в батареях и аккумуляторах, а также электростатическое взаимодействие, свойственное конденсаторам с двойным электрическим слоем [17]. Приставка «псевдо» появилась вследствие того, что емкость ДЭС зависит не только от электростатических процессов, но и быстрых фарадеевских реакций с переносом заряда. Псевдоемкость сопровождается переносом заряда электрона между электролитом и электродом, происходящим от десольватированного и адсорбированного иона. Участвует один электрон на единицу заряда. Адсорбированный ион не имеет химической реакции с атомами электрода (не возникает никаких химических связей), поскольку имеет место только перенос заряда [21,22].

1.1.3 Гибридный конденсатор

Гибридные электрохимические конденсаторы (ГЭК) - это переходный вариант между конденсатором и аккумулятором. Слово «гибридные» обусловлено тем, что электроды в данных конденсаторах производятся из различных материалов, а накопление заряда осуществляется по механизмам как от двойнослойных суперконденсаторов, так и от псевдоконденсаторов.

В большинстве случаев в гибридных конденсаторах катодом является материал с псевдоемкостью. В результате аккумулирование заряда на катоде осуществляется вследствие окислительно-восстановительных реакций, что увеличивает удельную емкость конденсатора, а также расширяет область рабочих напряжений.

Одной из основных проблем для ГЭК является дисбаланс в скорости заряда/разряда между двумя электродами из-за внутренних различий в

механизмах накопления энергии. При нормальных условиях работы ГЭК этот дисбаланс в кинетике предотвращает полное использование энергии интеркаляции электрода и создает высокое перенапряжение в емкостном электроде, что ухудшает общую эффективность. Использование в качестве анода высокоскоростных интеркалирующих псевдоемкостных материалов [23,24] должно сбалансировать кинетику и мощность обоих электродов.

Гибридные суперконденсаторы пытаются объединить относительные преимущества и компенсировать недостатки ДСК и ПСК, чтобы улучшить рабочие характеристики. Исследования сосредоточены на трех различных типах гибридных конденсаторов, отличающихся конфигурацией электродов: асимметричные, аккумуляторные и композитные гибриды [25].

Асимметричные гибриды объединяют фарадеевские и нефарадеевские процессы, соединяя электрод ДСК с псевдоемкостным электродом. В принципе, в качестве отрицательного электрода обычно используют материал на основе углерода, а в качестве положительного - некоторые псевдоемкостные материалы [25-26]. Гибриды аккумуляторного типа соединяют два разных электрода, и они уникальны в комбинации электрода СК с электродом батареи. Эта конфигурация объединяет высокие мощностные характеристики СК и большую плотность энергии батарей, что позволяет создавать устройства с длительным сроком службы [27-28].

Композитные электроды на основе углерода с проводящими полимерными, металлоксидными и другими материалами объединяют механизмы накопления физического и химического заряда в одном электроде. Материалы на углеродной основе способствуют накоплению заряда путем образования двойного слоя и обеспечивают высокую площадь поверхности, которая увеличивает контакт между псевдоемкостными материалами и электролитом. Псевдоемкостные материалы увеличивают емкость композитного электрода посредством фарадеевских реакций.

Синергетический механизм может улучшить коррозионную стабильность, увеличить удельную емкость и рабочие окна напряжений [25,29].

1.2 Получение и электрохимические характеристики оксидно-

гидроксидных материалов на основе марганца

Хорошо известно, что кинетика переноса ионов и электронов важна для СК. Поиск новых электродных материалов с высокой диффузией ионов или покрытий с проводящим слоем (обычно углеродсодержащим материалом) продолжается. [37, 38]

Интерес к оксидам/гидроксидам переходных металлов как электродным материалам псевдоконденсатора обусловлен их более высокой удельной емкостью по сравнению с углеродными материалами [39,40]. Для улучшения электрохимических свойств ПСК использованы RuO2[41], Мп02[42], N10 [43], Бе30444], С03О445], М0О3 [46], У20з [47], Со(0Н)2 [48] и №(0№>2 [49].

Диоксид марганца и его производные соединения привлекли большое внимание благодаря своей структурной гибкости, специфическим химическим и физическим свойствам [50-54]. Мп02 отличается низкой стоимостью, экологичностью и высокой теоретической удельной емкостью (1370 Ф/г) [5557].

Анализ литературных источников показывает, что исследуются электрохимические характеристики положительного электрода как композитных материалов, так и материалов на основе соединений марганца в зависимости от условий их получения и состава рабочего электролита. Помимо соединений марганца в состав композитных материалов входят различные углеродные носители: графен, активированный уголь, чистые и допированные азотом углеродные нанотрубки, углеродное волокно, ткани и т.д. [58-78].

Активированный уголь (АС) часто применяют исследователи в качестве электродного материала для отрицательного электрода в асимметричных

конденсаторах [58]. Такие СК могут сохранять до 87,2 % емкости после 5000 циклов и демонстрировать плотность энергии 34,5 при плотности мощности 450 Вткг-1 [59]. АС используют и как один из компонентов композитного материала для положительного электрода [60]. Например, для получения композита авторы перемешивали КМпО4, деионизированную воду и активированный уголь (FAFSC) с помощью магнитной мешалки в течение 20 минут. Осадок помещали в печь при температуре 140°С на 8 часов. Для изучения электрохимических характеристик и количественной оценки удельной емкости рабочего электрода проведены измерения методом циклической вольтамперометрии (ЦВА) в стандартной трехэлектродной ячейке в 3 М КОН и 1 М №^О4. Для рабочего электрода, изготовленного из активированного угля кривые имели почти прямоугольную форму в двух электролитах, рис. 1.1. Циклические кривые для композитного электрода MnO2/FAFSC отличались наличием окислительно-восстановительных пиков, связанных с обратимой интеркаляцией/деинтеркаляцией катиона (К+) на границе раздела электрод-электролит. Процесс переноса заряда обусловлен окислительно-восстановительными реакциями для щелочной и нейтральной сред соответственно:

Мп02 + Н2О + хК+ + (х + 1) е- ^ КхМпООН + ОН- (1.1)

МпО2 + М+ + е- ~ МпООМ (М = Н+, Ы+, Ш+ или К+) (1.2)

Благодаря высокой ионной и электронной проводимости электродными материалами на основе МпО2 достигаются высокие емкостные характеристики [61].

Е, В Е, В

Рисунок 1.1 - Циклические вольтамперные кривые для рабочих электродов FAFSC и МПО2/ FAFSC в 3 М КОН (а), в 1М №304 (б) [60].

Механизм накопления заряда диоксидом марганца представляет собой поверхностный процесс, который включает адсорбцию/десорбцию и внедрение/извлечение катионов водорода и щелочных металлов, как показано в приведенных уравнениях. Он был предложен после анализа циклических вольтамперограмм и определения емкости материала в электролитах, содержащих катионы различных щелочных металлов [62].

Установлено, что псевдоемкостные свойства диоксида марганца зависят от природы электролита. В кислотных, щелочных и нейтральных электролитах накопление энергии происходит за счет протекания фарадеевских реакций, уравнения которых представлены на рисунке 1.2 [63-67].

Рисунок 1.2 - Процесс окислительно-восстановительной реакции и потенциальный механизм образования MnO2 в различных средах, включая кислые, нейтральные и щелочные электролиты, соответственно [63].

Диоксид марганца обладает широким рабочим диапазоном потенциалов в нейтральных водных растворах по сравнению с другими оксидами переходных металлов, используемыми в кислотных и щелочных электролитах [68,69].

Для получения наноструктурированного MnO2 разработаны и применяются различные химические и электрохимические методы [70]. Структурные параметры, такие как тип кристалла, его размер, морфология и пористость, являются важными факторами, определяющими электрохимические характеристики электродов на основе MnO 2 [71].

В качестве углеродного материала как компонента композитного электрода помимо разных видов АС используют чистые (УНТ) и легированные азотом углеродные нанотрубки (К-УНТ), а также углеродное волокно и ткани [72-78]. Диоксид марганца для композитного электрода

получают химическим восстановлением [72,78] или электрохимическим осаждением [73-77].

№УНТ в композитном материале выступали в роли как опорного каркаса, так и восстановителя, а массовая доля диоксида марганца составляла от 31 до 59% [72].

Методом электрохимического осаждения оксида марганца получен композитный материал с углеродными нанотрубками [73]. Для этого MnOx наносили на предварительно покрытую УНТ графитовую подложку при двадцатикратном циклировании со скоростью сканирования v=25 мВ/с в диапазоне потенциалов от 0,1 до 1,0 В. Полученный электродный материал имел хорошую циклическую стабильность, высокие емкостные характеристики сохранялись при варьировании v от 5 до 200 мВ/с, при этом потеря емкости составила 38%.

В качестве углеродсодержащего материала для композита использовали углеродное волокно (CFP) [74]. Электрохимическим осаждением получены композиты MnO2/CFP с различной морфологией поверхности, рис. 1.3. Значения удельной емкости для композитного электрода Mn02/CFP с морфологией наносфера составили 134,4 Ф/г, нанолист - 226,3 Ф/г, наноцветок - 235,6 Ф/г, наностержень - 362,5 Ф/г. Различные морфологии наноструктурированного Мп02 получены варьированием плотности тока и концентрации H2S04 в растворе при осаждении.

>*» С тлК ЯПHjf' " * ' - ■ s ¿4 Яг. Ж, \ V .T&^Çs

К|Ц

Рисунок 1.3 - Изображения, полученные сканирующим электронным

микроскопом для композитных материалов с различной морфологией: наносфера (а), нанолист (б), наноцветок (с), наностержень (г) [74].

В качестве подложки для композитного материала использован и мезопористый углерод (MPC) [75]. Композитные электроды получали методами анодного (а-MnO2/C) и катодного осаждения (к-MnO2/C). Удельная емкость исследуемых материалов была равна 153 Ф/г для а -MnO2/C и 87 Ф/г для к-MnO^C при скорости сканирования 2мВ/с в 0,5М водном растворе Na2SO4. Изображения сканирующей электронной микроскопии демонстрировали игольчатую морфологию MnO2 на углеродной подложке при катодном осаждении и листообразную при анодном. Удельная емкость и использование площади внутренней поверхности композита для накопления заряда в значительной степени зависят от морфологии и распределения пор по размерам углеродной подложки [76].

Углеродную ткань также применяли при создании композитных

материалов. Композиты синтезированы как электрохимическими [77], так и

химическими методами [78]. Композитный материал CSN-PB/MnO2 получен

методом электроосаждения. Для этого берлинскую лазурь (CSN-PB) сначала

выращивали на координационной супрамолекулярной сетке, а после осаждали

диоксид марганца [77]. В водном 1 M растворе N2SO4 рабочий диапазон

21

потенциала и удельная емкость для композитного электрода С3^РВ/Мп02 составили 1,4 В и 315,3 Фг-1 соответственно. Асимметричное устройство, сконструированное с использованием композита CSN-PB/Mn02 в качестве катода и активированного угля в качестве анода, обладало высокой плотностью энергии 46,13 Вт-ч/кг и стабильностью при циклическом режиме с сохранением емкости на 85,5% после 20 000 циклов.

Главным недостатком композитных электродов на основе углерода является их относительно низкая емкость, что ограничивает применение в устройствах с высокой плотностью энергии. Кроме этого, использование углерода приводит к снижению производительности и усложнению процесса изготовления электродов [79-81].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Дышловая Ярослава Александровна, 2025 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Teng W., Hai C. C., Feng Y., Zhao X. S., Hongxia W. Boosting the cycling stability of transition metal compoundsbased supercapacitors // Energy Storage Materials.2019. V. 16. P. 545- 573. https://doi.org/10.1016/j.ensm.2018.09.0073

2. Vasilyev O. A., Kornyshev A. A., Kondrat S. Connections Matter: On the Importance of Pore Percolation for Nanoporous Supercapacitors // Energy Mater. 2019. V. 2. № 8. P. 5386 - 5390. https://doi.org/10.1021/acsaem.9b01069

3. Afif A., Sheikh M.H. R., Atia T. A., Saini J., Md Aminul I., Abul K. A. Advanced materials and technologies for hybrid supercapacitors for energy storage - A review // Journal of Energy Storage. 2019. V. 25. P. 100852.

4. B. Dunn, H. Kamath., Tarascon J. M. Electrical Energy Storage for the Grid: A Battery of Choices. Science. 2011. V. 334. P. 928 - 935. https ://doi.org/10.1126/science .1212741 10

5. Вольфкович В. М. Влияние структуры пористых компонентов электрохимических устройств на их характеристики: обзор // Электрохимия. 2023. Т. 59. № 5. С. 249 - 328.

6. Tamilarasan P, Ramaprabhu S. Graphene based all-solid-state supercapacitors with ionic liquid incorporated polyacrylonitrile electrolyte // Energy. 2013. V. 51. P. 374 - 381.

7. Karandikar P. B., Talange D. B., Mhaskar U. P., Bansal R. Development, modeling and characterization of aqueous metal oxide based supercapacitor // Energy 2012. V. 40. P. 131 - 138.

8. Kandalkar S. G., Gunjakar J. L., Lokhande C. D., Joo O. Synthesis of cobalt oxide interconnected flacks and nano-worms structures using low temperature chemical bath deposition // J. Alloy Compd. 2009. V. 478. P. 594 - 598.

9. Kandalkar S. G., Gunjakar J. L., Lokhande C. D. Preparation of cobalt oxide thin films and its use in supercapacitor application // Appl. Surf. Sci. 2008. V. 254. P. 5540 - 5544.

10. Casella I. G. Electrodeposition of cobalt oxide films from carbonate solutions containing Co(II) etartrate complexes // J. Electroanal Chem. 2002. V. 520. P. 119 - 125.

11. Shinde V. R., Mahadik S. B., Gujar T. P., Lokhande C. D. Supercapacitive cobalt oxide (Co3O4) thin films by spray pyrolysis // Appl. Surf. Sci. 2006. V. 252. P. 7487 - 7492.

12. Беспалова Ж. И., Храменкова А. В., Евстигнеева М. А., Липкин С. М., Липкин М. С. Композиционный электродный материал на основе кобальт -ванадиевого оксида CoV3O8 и оксидных соединений молибдена // Журнал прикладной химии. 2014. Т. 87. № 12. С. 1742 - 1748.

13. Nam H.J., Sasaki T., Koshizaki N. Optical CO gas sensor using a cobalt oxide thin film prepared by pulsed laser deposition under various argon pressures // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. P. 23081 - 23084.

14. Prasad K.R., Miura N., Potentiodynamically deposited nanostructured manganese dioxide as electrode material for electrochemical redox supercapacitors // J. Power Sources 2004. V. 135 P. 354 - 360.

15. Hujdic J. E., Sargisian A. P., Shao J., Ye T., Menke E. J. High-density gold nanowire arrays by lithographically patterned nanowire electrodeposition // Nanoscale. 2011. V. 3. № 7. P. 2697.

16. Dalgleish S., Yoshikawa H., Matsushita M. M., Awaga K., Robertson N. Electrodeposition as a superior route to a thin film molecular semiconductor // Chem. Sci. 2011. V. 2. P. 316 - 320.

17. Вольфкович Ю. М. Электрохимические суперконденсаторы: обзор // Электрохимия. 2021. Т. 57. № 4. С. 197 - 238.

18. Liu J., Li H., Zhang H., Liu Q., Li R., Li B., Wang J., Solid J. Three-dimensional hierarchical and interconnected honeycomb-like porous carbon derived from pomelo peel for high performance supercapacitors // State Chem. 2018. V. 257. Р. 64 - 71.

19. McEnaney B., Mays T. J., Marsh H. (Ed.) Porosity in Carbons and Graphites // Introduction to Carbon Science. 1989. V. 154. P. 153 - 196.

158

20. Byrne J.F., Marsh H. "Introductory Overview", In: Patrick J. W. Porosity in

Carbons: Characterization and Applications. Edward Arnold. London. 1995. P. 7 -

14.

21. Sun G., Song W., Liu X., Long D., Qiao W., Ling L. Capacitive matching of

pore size and ion size in the negative and positive electrodes for supercapacitors //

Electrochemica Acta. 2011. V. 56. № 25. P. 9248- 9256.

22. Augustyn V., Simon P., Dunn B. Pseudocapacitive oxide materials for high-rate electrochemical energy storage // Energy Environ. Sci. 2014. V. 7. № 5. P. 1597 - 1614. https://doi.org/10.1039/C3EE44164D

23. Деньщиков К. К., Вараксин А. Н. Гибридные технологии для создания систем накопления энергии // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. 2019. № 7 - 9(291 - 293). С. 106 -115. DOI 10.15518/isjaee.2019.07-09.106-115

24. Wang X., Lin Y., Su Y., Zhang B., Li C., Wang H., Wang L. Design and synthesis of ternary-component layered double hydroxides for highperformance supercapacitors: understanding the role of trivalent metal ions // Electrochim. Acta. 2017. V. 225. P. 263 - 271.

25. Halper M. S., Ellenbogen J.C. Supercapacitors: A Brief Overview // MITRE Nanosyst. Gr. 2006.

26. Conway B. E. Electrochemical Supercapacitors: Scientifc Fundamentals and Technological Applications. Kluwer. 1999.

27. Вольфкович Ю.М., Михалин А. А., Бограчев Д. А., Сосенкин В. Е. Углеродные электроды с большой псевдоемкостью для суперконденсаторов // Электрохимия. 2012. Т. 48. № 4. С. 467 - 477.

28. Zhu Y. Porous NiCo2O4 spheres tuned through carbon quantum dots utilized as advanced materials for an asymmetric supercapacitor // J. Mater. Chem. 2015. P. 866 - 877.

29. Zhu Y. 3D interconnected ultrathin cobalt selenide nanosheets as cathode materials for hybrid supercapacitors//Electrochim. Acta. 2018.V. 269. P. 30 - 37.

30. Kabir O. O., Abdulmajid A. M., Oladepo F., Delvina J. T., Badr A. M., Ncholu M. A review on selection criteria of aqueous electrolytes performance evaluation for advanced asymmetric supercapacitors, // Journal of Energy Storage. 2019. V. 25. P. 100852. https ://doi.org/10.1016/j.est.2021.102729

31. Kabir O. O., Abdulmajid A. M., Oladepo F., Delvina J. T., Badr A. M., Ncholu M. Effect of growth-time on electrochemical performance of birnessite manganese oxide (5-MnO2) as electrodes for supercapacitors: An insight into neutral aqueous electrolytes // Journal of Energy Storage. 2021. V. 36. P. 102419. https://doi.org/10.1016/j.est.2021.102419

32. Muhammad S., Muhammad I. K., Fang C., Wen L. A review on selection criteria of aqueous electrolytes performance evaluation for advanced asymmetric supercapacitors // Journal of Energy Storage. 2021. V. 40. Р. 102729. https ://doi.org/10.1016/j.est.2021.102729

33. Galinski M., Lewandowski A., St^pniak I. Ionic liquids as electrolytes // Electrochim. Acta. 2006. V. 51. Is.26 P. 5567 - 5580.

34. Бурашникова М. М., Клюев В. В., Храмкова Т. С., Гриценко С. Д. Гибридные суперконденсаторы на основе водных электролитов // Электрохимическая энергетика. 2019. Т. 19. № 1. С. 3 - 36.

35. Bhupender P., Shengyuan Y., Subramaniam R., Venkataraman T., Rajan J. Electrolyte selection for supercapacitive devices: A critical review // Nanoscale Advances. 2019. V. 1. P. 3807 - 3835. DOI: 10.1039/C9NA00374F

36. Pal B., Krishnan S. G., Vijayan B. L., Harilal M., Yang C. C., Ezema F. I., Yusoff M. M., Jose R. In situ encapsulation of tin oxide and cobalt oxide composite in porous carbon for high-performance energy storage applications // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2018. V. 817. P. 217 - 225.

37. Qiao Y., Hu X. L., Liu Y, Chen C. J., Xu H. H., Hou D. F., Hu P., Huang Y. H. Conformal N-doped carbon on nanoporous TiO2 spheres as a high-performance anode material for lithium-ion batteries // J. Mater. Chem. 2013. V.1. P. 1037510381.

38. Zhou X. S., Wan., L. J., Guo Y. G. Binding SnO2 Nanocrystals in Nitrogen-Doped Graphene Sheets as Anode Materials for Lithium-Ion Batteries // Adv. Mater. 2013. V. 25 P. 2152 - 2157.

39. Wu X., Xiong W., Chen Y., Lan D., Pu X., Zeng Y., Gao H., Chen J., Tong H., Zhu Z. High-rate supercapacitor utilizing hydrous ruthenium dioxide nanotubes // J. Power Sources 2015 V. 294. P. 88 - 93.

40. Segalini J., Iwama E., Taberna P., Gogotsi Y., Simon P. Steric effects in adsorption of ions from mixed electrolytes into microporous carbon Electrochemistry Communications // Electrochemistry Communications. 2012. V. 15. Is. 1. P. 63 - 65.

41. Wu X, Zeng Y, Gao H, Su J, Liu J, Zhu Z. Template synthesis of hollow fusiform RuO2-xH2O nanostructure and its supercapacitor performance // J Mater Chem A. 2013. V. 1. P. 469 - 472.

42. Zhi M, Manivannan A, Meng F, Wu N. Highly conductive electrospun carbon nanofiber/MnO2 coaxial nano-cables for high energy and power density supercapacitors // J Power Sources. 2012. V. 208. P. 345 -353.

43. Jagadale AD, Kumbhar VS, Dhawale DS, Lokhande CD. Potentiodynamically deposited nickel oxide (NiO) nanoflakes for pseudocapacitors // J Electroanal Chem. 2013. V. 704. P. 90 - 95.

44. Zhang M., Chen K., Chen X., Peng X., Sun X., Xue D. Ethylenediamine-assisted crystallization of Fe2O3 microspindles with controllable size and their pseudocapacitance performance // Cryst Eng Comm. 2015. V. 17. P 1521 - 1525.

45. Liu X, Long Q, Jiang C, Zhan B, Li C, Liu S. Facile and green synthesis of mesoporous Co3O4 nanocubes and their applications for supercapacitors // Nanoscale 2013. V. 5. P. 6525 - 6529.

46. Tang W, Liu L, Tian S, Li L, Yue Y, Wu Y. Aqueous supercapacitors of high energy density based on MoO3 nanoplates as anode material // Chem Commun 2011. V. 47. P. 10058 - 10060.

47. Wee G, Soh H. Z., Cheah Y. L., Mhaisalkar S.G., Srinivasan M. Synthesis and electrochemical properties of electrospun V2O5 nanofibers as supercapacitor electrodes // J Mater Chem. 2010. V. 20. 6720 - 6725.

48. Gao S., Sun Y., Lei F., Liang L., Liu J., Bi W., Pan B., Xie Y. Ultrahigh Energy Density Realized by a Single-Layer b-Co(OH)2 All-Solid-State Asymmetric Supercapacitor // Angew. Chem. 2014. V. 53. Is. 47. P. 12789 - 12793.

49. Ji J., Zhang L. L., Ji H., Li Y., Zhao X., Bai X., Fan X., Zhang F., Ruoff R. S. Nanoporous Ni(OH)2 Thin Film on 3D Ultrathin-Graphite Foam for Asymmetric Supercapacitor // ACS Nano. 2013. V. 7. P. 6237 - 6243.

50. Simon P., Gogotsi Y. Materials for electrochemical capacitors // Nat. Mater. 2008, V. 7. P. 845 - 854.

51. Wei W., Cui X., Chen W., Ivey D. G. Manganese oxide-based materials as electrochemical supercapacitor electrodes // Chem. Soc. Rev. 2011, V. 40. P. 1697 - 1721.

52. Yeager M., Du W., Si R., Su D., Marinkovi'c N., Teng J. Highly Efficient K0.15MnO2 Birnessite Nanosheets for Stable Pseudocapacitive Cathodes // Phys. Chem. 2012. V. 116. P. 20173 - 20181. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jp304809r

53. Meng Y., Song W., Huang H., Ren Z., Chen S. Y., Suib S. L. Structure-Property Relationship of Bifunctional MnO2 Nanostructures: Highly Efficient, UltraStable Electrochemical Water Oxidation and Oxygen Reduction Reaction Catalysts Identified in Alkaline Media // J. Am. Chem. Soc. 2014. V. 136. P. 11452 - 11464.

54. Lee J.H., Yang T.Y., Kang H.Y., Nam D.H., Kim N.R., Lee Y.Y., Lee S., Joo Y.C. Designing thermal and electrochemical oxidation processes for 5-MnO 2 nanofibers for high-performance electrochemical capacitors // J. Mater. Chem. A. 2014. V. 2. P. 7197 - 7204.

55. Qu Q. T., Zhang P., Wang B., Chen Y. H., Tian S., Wu Y. P., Holze R. Electrochemical Performance of MnO2 Nanorods in Neutral Aqueous

Electrolytes as a Cathode for Asymmetric Supercapacitors // J. Phys. Chem. C. 2009. V. 113. P. 14020 - 14027.

56. Hu L. B., Chen W., Xie X., Liu N. A., Yang, Y., Wu H., Yao Y., Pasta M., Alshareef H. N., Cui Y. Symmetrical MnO2-Carbon Nanotube-Textile Nanostructures for Wearable Pseudocapacitors with High Mass Loading // ACS Nano. 2011. V. 5. Is. 11. P. 8904 - 8913.

57. Toupin M., Brousse T., Belanger D. Charge Storage Mechanism of MnO2 Electrode Used in Aqueous Electrochemical Capacitor // Chem. Mater. 2004. V. 16. Is. 16. P. 3184 - 3190. https://doi.org/10.1021/cm049649j

58. Lin S-C., Lu Y-T., Chien Y-A., Wang J-A., Chen P-Y, Ma C-C. M., Hu C-C. Asymmetric supercapacitors based on electrospun carbon nanofiber/sodium-pre-intercalated manganese oxide electrodes with high power and energy densities // Journal of Power Sources. 2018. V. 393. P. 1 - 10.

59. Yi X., Chao Y., Peng C., Dingwang Y., Kunkun G. MnO2-decorated hierarchical porous carbon composites for highperformance asymmetric supercapacitors // Journal of Power Sources. 2019. V. 425. P. 1 - 9.

60. Asim A. M., Chao C., Zhihong Z. Green and high performance all-solid-state supercapacitors based on MnO2/ Faidherbia albida fruit shell derived carbon sphere electrodes // Journal of Power Sources. 2019. V. 417. P. 1 - 13.

61. Shen H., Zhang Y., Song X., Liu Y., Wang H., Duan H., Kong X., Alloy J. Comp. 2019. V. 770. P. 926 - 933.

62. Wang J.W., Chen Y., Chen B.Z. A Synthesis Method of MnO2/Activated Carbon Composite for Electrochemical Supercapacitors // J. Electrochem. Soc. 2015 V. 162. P. 1654 - 1661.

63. Wei G., Chang Y., Shaofeng L., Zhao W., Jinhe Y., Huawei H., Jieshan Q. Strategies and insights towards the intrinsic capacitive properties of MnO2 for supercapacitors: Challenges and perspectives // Nano Energy. 2019. V. 57. P. 459 - 472.

64. Yan J., Sumboja A., Wang X., Fu C., Kumar V., Lee P.S. Insights on the Fundamental Capacitive Behavior: A Case Study of MnO2 // Small. 2014. V. 10. P. 3568 - 3578.

65. Pei Z.X., Zhu M.S., Huang Y., Huang Y., Xue Q., Geng H.Y., Zhi C.Y. Dramatically improved energy conversion and storage efficiencies by simultaneously enhancing charge transfer and creating active sites in MnOx/TiO2 // Nano Energy. 2016. V. 20. P. 254 - 263.

66. Wang Q.F., Xu J., Wang X.F., Liu B., Hou X.J., Yu G., Wang P., Chen D., Shen G.Z. Core-Shell CuCo2O4@ MnO2 Nanowires on Carbon Fabrics as HighPerformance Materials for Flexible, All-Solid-State Electrochemical Cap acitors // ChemElectroChem. 2014. V. 1. P. 559 - 564.

67. Yuan C.Z., Su L.H., Gao B., Zhang X.G. Enhanced electrochemical stability and charge storage of MnO2/carbon nanotubes composite modified by polyaniline coating layer in acidic electrolytes // Electrochim. Acta. 2008. V. 53. Is. 24. № 15. P. 7039 - 7047.

68. Dai Y., Chen L., Babayan V. Ultrathin MnO 2 nanoflakes grown on N-doped carbon nanoboxes for high-energy asymmetric supercapacitors // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. P. 21337. https://doi.org/10.1039/C5TA06958K

69. Ghodbane, O.; Pascal, J. L.; Favier, F. Microstructural Effects on Charge-Storage Properties in MnO2-Based Electrochemical Supercapacitors // ACS Appl. Mater. Interfaces 2009. V. 1. P. 1130 - 1139.

70. Chou S. L., Wang J. Z., Chew S. Y., Liu H. K., Dou, S. X. Electrodeposition of MnO2 nanowires on carbon nanotube paper as free-standing, flexible electrode for supercapacitors // Electrochem. Commun. 2008. V. 10. P. 1724 - 1727.

71. Wei W. F., Cui, X. W., Chen W. X., Ivey D. G. Manganese oxide-based materials as electrochemical supercapacitor electrodes // Chem. Soc. Rev. 2011. V. 40. P. 1697 - 1721.

72. Jianbo Z., Youlong X., Jun H., Li P. W., Jiaojiao L., Maosheng Z. Facile synthesis of MnO2 grown on nitrogen-doped carbon nanotubes for asymmetric

supercapacitors with enhanced electrochemical performance // Journal of Power Sources. 2018. V. 393. P. 135 - 144.

73. Li S-M., Wang Y-S., Yang S-Y., Liu C-H., Chang K-H., Tien H-W., Wen N-T., Ma C-C., Hu M. Electrochemical deposition of nanostructured manganese oxide on hierarchically porous graphene carbon nanotube structure for ultrahighperformance electrochemical capacitors // Journal of Power Sources. 2013. V. 225. P. 347 - 355.

74. Ye Z., Li T., Ma G., Peng X., Zhao J. Morphology controlled MnO2 electrodeposited on carbon fiber paper for high-performance supercapacitors // Journal of Power Sources. 2017. V. 351 P. 51 - 57.

75. Kim I-T., Kouda N., Yoshimoto N., Morita M. Preparation and electrochemical analysis of electrodeposited MnO2/C composite for advanced capacitor electrode // Journal of Power Sources. 2015. V. 298. P. 123 - 129. 10.1016/j .jpowsour.2015.08.046

76. Ghosh A., Lee Y. H. Carbon-Based Electrochemical Capacitors // ChemSusChem 2012. V. 5. P. 480 - 499. DOI: 10.1002/cssc.201100645

77. Zhang G., Yao H., Zhang F., Gao Z., Li Q., Yang Y., Lu X. A high over-potential binder-free electrode constructed of Prussian blue and MnO2 for high performance aqueous supercapacitors // Nano Research. 2019. V. 12 № 5. P. 1061 - 1069.

78. Dong L., Xu C, Li Y, Wu C, Jiang B, Yang Q, Zhou E, Kang F, Yang Q.H. Simultaneous production of high-performance flexible textile electrodes and fiber electrodes for wearable energy storage // Adv. Mater. 2016. V. 28. P. 1675 - 1681.

79. Qiao Y., Hu X. L., Huang Y. H., Qiao J. Y., Hu X. L., Huang Y. H., J. Microwave-induced solid-state synthesis of TiO2(B) nanobelts with enhanced lithium-storage properties // Nanopart. Res. 2012. V. 14. № 684 P. 1 - 7.

80. Liu Y., Qiao Y., Zhang W. X., Hu P., Chen C. J., Li Z., Yuan L. X., Hu X. L., Huang Y. H. Facile fabrication of CuO nanosheets on Cu substrate as anode

materials for electrochemical energy storage // J. Alloys Compd. 2014. V. 586. P. 208 - 215.

81. Liu Y., Qiao Y., Zhang W., Wang H., Chen K., Zhu H., Lia Z., Huang Y. Nanostructured alkali cation incorporated d-MnÜ2 cathode materials for aqueous sodium-ion batteries // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. P. 7780. DÜI: 10.1039/c5ta003 96b

82. Wang J.-W., Chen Y., Chen B.-Z. A Synthesis Method of MnÜ2/Activated Carbon Composite for Electrochemical Supercapacitors // J. Electrochem. Soc. 2015. V. 162. P. 1654 - 1661.

83. Chen P., Adomkevicius A., Lu Y., Lin S., Tu Y., Hu C. The Ultrahigh-Rate Performance of Alkali Ion-Pre-Intercalated Manganese Oxides in Aqueous Li2SÜ4, N2SO4, K2SO4 and MgSÜ4 Electrolytes // J. Electrochem. Soc. 2019. V.166. № 10. P. 1875 - 1883. DÜI: 10.1149/2.0631910jes

84. Adomkevicius A., Cabo-Fernandez L., Wu T.-H., Üu T.-M., Chen M.-G., Andreev Y., Hu C.-C., Hardwick L. J. Na0.35MnÜ2 as an ionic conductor with randomly distributed nano-sized layers // Journal of Materials Chemistry A. 2017. V. 5. P 10021 - 10026.

85. Shao J., Li X., Qu Q., Wu Y., Study on different power and cycling performance of crystalline KxMnÜ2-nH2Ü as cathode material for supercapacitors in Li2SÜ4, Na2SÜ4, and K2SÜ4 aqueous electrolytes // Journal of Power Sources. 2013. V. 223. P. 56 - 61.

86. Qunting Q., Zhang P., Wang B., Chen Y., Tian S., Wu Y., Holze R. Electrochemical Performance of MnÜ2 Nanorods in Neutral Aqueous Electrolytes as a Cathode for Asymmetric Supercapacitors // J. Phys. Chem C. 2009. V. 113. № 31. P. 14020 - 14027. https://doi.org/10.1021/jp8113094

87. Yan D., Guo Z., Zhu G., Yu Z., Xu H., Yu A. MnÜ2 film with three-dimensional structure prepared by hydrothermal process for supercapacitor // Journal of Power Sources. 2012. V. 199. P. 409 - 412.

88. Koltypin Yu., Katabi G., Prozorov R., Gedanken A. Sonochemical preparation

of amorphous nickel // J. Non-Cryst. Solids. 1996. V. 201. № 1 - 2. P. 159-162

166

89. Okitsu K., Mizukoshi Y., Bandow H., Maeda Y., Yamamoto T., Nagata Y. Formation of noble metal particles by ultrasonic irradiation // Ultrason. Sonochem. 1996. V. 3. P. 249 - 251.

90. Hyeon T., Fang M., Suslick K.S. Nanostructured molybdenum carbide: sonochemical synthesis and catalytic properties // J. Am. Chem. Soc. 1996. V. 118. № 23. P. 5492 - 5493.

91. Vijaya Kumar R., Diamant Y., Gedanken A. Sonochemical synthesis and characterization of nanometer-size transition metal oxides from metal acetates // Chem. Mater. 2000. V. 12. P. 2301 - 2305.

92. Patra A., Sominska E., Ramesh S., Koltypin Yu., Zhong Z., Minti H., Reisfeld R., Gedanken A. Sonochemical Preparation and Characterization of Eu2O3 and Tb2O3 Doped in and Coated on Silica and Alumina Nanoparticles // J. Phys. Chem. B. 1999. V. 103. P. 3361 - 3365.

93. Zolfaghari A., Ataherian F., Ghaemi M., Gholami A. Capacitive behavior of nanostructured MnO2 prepared by sonochemistry method// Electrochimica Acta. 2007. V. 52. P. 2806 - 2814.

94. Teli A. M., Beknalkar S. A., Pawar S. A., Dubal D. P., Dongale T. D., Patil D. S., Patil P. S., Shin J. C. Effect of Concentration on the Charge Storage Kinetics of Nanostructured MnO2 Thin-Film Supercapacitors Synthesized by the Hydrothermal Method // Energies. 2020. V. 13. P. 6124. doi:10.3390/en13226124

95. Pang S.C., Anderson M.A., Chapman, T.W. Novel electrode materials for thin-film ultracapacitors: Comparison of electrochemical properties of sol-gel-derived and electrodeposited manganese dioxide // J. Electrochem. Soc. 2000. V. 147. p. 444 - 450.

96. Yin B., Zhang S., Jiang H., Qu F., Wu X. Phase-controlled synthesis of polymorphic MnO2 structures for electrochemical energy storage // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. P. 5722-5729.

97. Wang Y.T., Lu A.H., Zhang H.L., Li W.C. Synthesis of Nanostructured mesoporous manganese oxides with three-dimensional frameworks and their application in supercapacitors // J. Phys. Chem. C. 2011. V. 115. P. 5413-5421.

98. Babakhani B., Ivey D.G. Anodic deposition of manganese oxide electrodes with rod-like structures for application as electrochemical capacitors // J. Power Sources. 2010. V. 195. 2110-2117.

99. Chou S., Cheng F., Chen J. Electrodeposition synthesis and electrochemical properties of nanostructured g-MnO2 films // J Power Sources. 2006. V. 162. 727 - 734.

100. Zhang M., Chen Y., Yang D., Li J. High performance MnO2 supercapacitor material prepared by modified electrodeposition method with different electrodeposition voltages // Journal of Energy Storage. 2020. V. 29. P. 101363.

101. Yan W., Zhuo K., Ji J.g, Zhang Q., Sang S. Nano-wrinkle MnO2 film Prepared by Anodic Deposition for Pseudocapacitor applications // Int. J. Electrochem. Sci. 2019. V.14. P. 4496 - 4507. doi: 10.20964/2019.05.63

102. Therese G.H.A., Kamath P.V. Electrochemical synthesis of metal oxides and hydroxides // Chem Mater. 2000. V. 12. P. 1195 - 1204.

103. Wei J., Nagarajan N., Zhitomirsky I. Manganese oxide films for electrochemical supercapacitors // J. Mater. Process Technol. 2007. V. 186. P. 356 - 361.

104. Ali G.A.M., YusoffM.M., Ng Y.H., Lim H.N., Chong K.F. Potentiostatic and galvanostatic electrodeposition of manganese oxide for supercapacitor application: a comparison study // Curr Appl Phys. 2015. V. 15. P. 1143 - 1147.

105. Tuyen N., Carmezim M. J., Boudard M., Montemor. M. F. Cathodic electrodeposition and electrochemical response of manganese oxide pseudocapacitor electrodes // international journal of hydrogen energy. 2015. V. 40. P. 16355 - 16364.

106. Xu L., Ding Y-S., Chen C-H., Zhao L., Rimkus C., Joesten R., et al. 3D Flowerlike a-nickel hydroxide with enhanced electrochemical activity

synthesized by microwave-assisted hydrothermal method // Chem Mater. 2007. V. 20. Р. 308 - 316.

107. Nagarajan N., Humadi H., Zhitomirsky I. Cathodic electrodeposition of MnOx films for electrochemical supercapacitors // Electrochimica Acta. 2006. V. 51. Р. 3039 - 3045.

108. Xiao K., Li J-W., Chen G-F., Liu Z-Q., Li N., Su Y-Z. Amorphous MnO2 supported on 3D-Ni nanodendrites for large areal capacitance supercapacitors // Electrochimica Acta. 2014. V. 149. Р. 341 - 348.

109. Lang X., Hirata A., Fujita T., Chen M. Nanoporous metal/oxide hybrid electrodes for electrochemical supercapacitors // Nat. Nanotechnol. 2011. V. 6. Р. 232 - 236.

110. Yan W., Ayvazian T., Kim J., Liu Y., Donavan K.C., Xing W., Yang Y., Hemminger J.C., Penner R.M. Mesoporous manganese oxide nanowires for high-capacity, high-rate, hybrid electrical energy storage. ACS Nano. 2011. V. 5. Is. 10. Р. 8275 - 8287.

111. Chou J.C., Chen Y.L., Yang M.H., Chen Y.Z., Lai C.C., Chiu H.T., Lee C.Y., Chueh Y.L., Gan J.Y. RuO2/MnO2 core-shell nanorods for supercapacitors // J. Mater. Chem. 2013. V. 1. Р. 8753-8758.

112. Chen, Z., Chen, Y., Zuo, C., Zhou, S., Xiao, A. G., Pan, A. X. Hydrothermal Synthesis of Porous Co(OH)2 Nanoflake Array Film and Its Supercapacitor Application // Bull. Mater. Sci. 2013. V. 36. Р 239 - 244.

113. Храменкова А. В., Арискина Д. Н., Изварин А. И., Финаева О. А., Демьян В. В. Осаждение гибридных материалов на основе оксидов переходных металлов под действием переменного асимметричного тока // Фундаментальные и прикладные вопросы электрохимического и химико -каталитического осаждения и защиты металлов и сплавов: Тезисы докладов II Международной конференции, памяти чл.-корр. Ю.М. Полукарова, Москва, 15-16 октября 2020 года. Москва: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической

химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук. 2020. С. 67.

114. Wang, H., Qing, C., Guo, J., Aref, A. A., Sun, D., Wang, B., Tang, Y. Highly Conductive Carbon-CoO Hybrid Nanostructure Arrays with Enhanced Electrochemical Performance for Asymmetric Supercapacitors // J. Mater. Chem. 2014. V. 2. Р. 11776 - 11783.

115. Jagadale A.D., Kumbhar V.S., Lokhande C.D. Supercapacitive activities of potentiodynamically deposited nanoflakes of cobalt oxide (Co3O4) thin film electrode // J. Colloid Interface Sci. 2013. V. 406. Р. 225 - 230. doi:http://dx.doi.org/ 10.1016/j.jcis.2013.05.037.

116. Xiao F., Xu Y. Pulse electrodeposition of manganese oxide for high-rate capability supercapacitors // Int. J. Electrochem. Sci. 2012. V. 7. Р. 7440 - 7450.

117. Jagadale A.D., Dubal D.P., Lokhande C.D. Electrochemical behavior of potentiodynamically deposited cobalt oxyhydroxide (CoOOH) thin films for supercapacitor application // Mater. Res. Bull. 2012. V. 47. Р 672 - 676.

118. Lee M.T., Chang J.K., Hsieh Y.T., Tsai W.T., Lin C.K. Manganese oxide thin films prepared by potentiodynamic electrodeposition and their supercapacitor performance // J. Solid State Electrochem. 2010. V. 14. Р. 1697 - 1703.

119. Jagadale A.D., Kumbhar V.S., Bulakhe R.N., Lokhande C.D. Influence of electrodeposition modes on the supercapacitive performance of Co3O4 electrodes // Energy. 2014. V. 64. Р. 234 - 241.

doi: http ://dx.doi. org/10.1016/j.energy.2013.10.016.

120. Scharifker B., Hills G. Theoretical and experimental studies of multiple nucleation // Electrochim. Acta. 1983. V. 28. P. 879 - 889. https://doi.org/10.1016/0013-4686(83)85163-9

121. Zhou W. J., Zhang J., Xue T., Zhao D. D., Li H. L. Electrodeposition of ordered mesoporous cobalt hydroxide film from lyotropic liquid crystal media for electrochemical capacitors // J. Mater. Chem. 2008. V. 18. Р. 905 - 910.

122. Gupta V., Kusahara T., Toyama H., Gupta S., Miura N. Potentiostatically deposited nanostructured a-Co(OH)2: A high performance electrode material for redox-capacitors // Electrochem. Commun. 2007. V. 9. P. 2315 - 2319.

123. Jagadale A.D., Jamadade V.S., Pusawale S.N., Lokhande C.D. Effect of scan rate on the morphology of potentiodynamically deposited a-Co(OH)2 and corresponding supercapacitive performance // Electrochimica Acta. 2012. V. 78. P. 92 - 97.

124. Maile N.C., Shinde S.K., Koli R.R., Fulari A.V., Kim D.Y., Fulari V.J. Effect of different electrolytes and deposition time on the supercapacitor properties of nanoflake-like Co(OH)2 electrodes // Ultrasonics - Sonochemistry. 2019. V. 51. P. 49 - 57.

125. Moharam M.M., Elsayed E.M., Nino J.C., Abou-Shahba R.M., Rashad M.M. Potentiostatic deposition of Cu2O films as p-type transparent conductors at room temperature // Thin Solid Films. 2016. V. 616 P. 760 - 766. https ://doi.org/10.1016/j.tsf. 2016.10.005.

126. Maile N. C., Patil R. T., Shinde S. K., Kim D. -Y., Fulari A. V., Lee D. S., Fulari V. J.. Facial growth of Co(OH)2 nanoflakes on stainless steel for supercapacitors: effect of deposition potential // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2019. V. 30. P. 5555 - 5566.

127. Kong L.-B., Liu M.-C., Lang J.-W., Liu M., Luo Y.-C., Kang L.Porous cobalt hydroxide film electrodeposited on nickel foam with excellent electrochemical capacitive behavior // J. Solid State Electrochem. 2011. V. 15. P. 571 - 577.

128. Kung C-W., Chen H-W., Lin C-Y., Vittal R., Ho K-C. Synthesis of Co3O4 nanosheets via electrodeposition followed by ozone treatment and their application to high-performance supercapacitors // Journal of Power Sources. 2012. V. 214. P. 91 - 99.

129. Aghazadeh M., Ganjali M. R. Starch-assisted electrochemical fabrication of high surface area cobalt hydroxide nanosheets for high performance supercapacitors // Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2017. V. 28. Is. 15. P. 11406 - 11414. doi:10.1007/s10854-017-6935-1

171

130. Aghazadeh M., Hosseinifard M., Sabour B., Dalvand S. Pulse electrochemical synthesis of capsule-like nanostructures of Co3O4 and investigation of their capacitive performance // Appl. Surf. Sci. 2013. V. 287. P. 187-194. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.09.114.

131. Lee C.Y., Lee K., Schmuki P. Anodic formation of self-organized cobalt oxide nanoporous layers // Angew. Chemie. - Int. Ed. 2013. V. 52. P. 2077-2081. doi:http:// dx.doi.org/10.1002/anie.201208793

132. Kandalkar S.G., Dhawale D.S., Kim C.-K., Lokhande C.D. Chemical synthesis of cobalt oxide thin film electrode for supercapacitor application // Synth. Met. 2010. V. 160. P. 1299 - 1302.

doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.synthmet.2010.04.003.

133. Wang Y., Wang H., Wang X. The cobalt oxide/hydroxide nanowall array film prepared by pulsed laser deposition for supercapacitors with superb-rate capability // Electrochim. Acta. 2013. V. 92. P. 298 - 303. doi:http://dx.doi.org/ 10.1016/j.electacta.2013.01.061.

134. Meher S. K., Rao, G. R. Effect of Microwave on the Nanowire Morphology, Optical, Magnetic, and Pseudocapacitance Behavior of Co3O4 // The Journal of Physical Chemistry C. 2011. V. 115 Is. 51. P. 25543 - 25556. doi:10.1021/jp209165v

135. Liu Y. F. Advanced hydrogen storage alloys for Ni/MH rechargeable batteries / Y. F. Liu, H. G. Pan, M. X. Gao and Q. D. Wang // J. Mater. Chem. - 2011. -V. 21. - P. 4743 - 4755.

136. Lei, L. X. The effect of the interlayer anions on the electrochemical performance of layered double hydroxide electrode materials / L. X. Lei, M. Hu, X. R. Gao and Y. M. Sun // Electrochim. Acta. - 2008. - V. 54. - P. 671 - 676.

137. Shukla, A. K. Nickel-based rechargeable batteries / A. K. Shukla, S. Venugopalan and B. Hariprakash // J. Power Sources. - 2001. - V. 100. - P. 125 - 148.

138. Hariprakash, B. A sealed, starved-electrolyte nickel-iron battery / B. Hariprakash, S. K. Martha, M. S. Hegde and A. K. Shukla // J. Appl. Electrochem. - 2005. - V. 35. - P. 27 - 32.

139. Jiang, W. Nickel hydroxide-carbon nanotube nanocomposites as supercapacitor electrodes: crystallinity dependent performances / W. Jiang, S. Zhai, L. Wei, Y. Yuan, D. Yu, L. Wang, J. Wei, Y. Chen // Nanotechnology -2015. - V. 26. - № 31 314003

140. Yin, J. a- and P-Phase Ni-Mg Hydroxide for High Performance Hybrid Supercapacitors / J. Yin, G. Zhou, X. Gao, J. Chen, L. Zhang, J. Xu, P. Zhao, F. Gao // Nanomaterials. - 2019. - V. 9. - P. 1686.

141. Rao, Y. Hydrotalcite-like Ni(OH)2 Nanosheets in Situ Grown on Nickel Foam for Overall Water Splitting / Y. Rao, Y. Wang, H. Ning, P. Li, M. Wu // A.C.S. Appl. Mater. Interfaces. - 2016. - V. 8. - P. 33601 - 33607.

142. Yan, J. Advanced Asymmetric Supercapacitors Based on Ni(OH)2/Graphene and Porous Graphene Electrodes with High Energy Density / J. Yan, Z. Fan, W. Sun, G. Ning, T. Wei, Q. Zhang, R. Zhang, L. Zhi and F. Wei // Adv. Funct. Mater. - 2012.- V. 22. - P. 2632 - 2641.

143. Chen, H. Nickel-Cobalt Layered Double Hydroxide Nanosheets for Highperformance Supercapacitor Electrode Materials / H. Chen, L. Hu, M. Chen, Y. Yan and L. Wu // Adv. Funct. Mater. - 2014. - V. 24. - P. 934 - 942.

144. Lang, J.W. Asymmetric Supercapacitors Based on Stabilized a-Ni(OH)2 and Activated Carbon / J.W. Lang, L.B. Kong, M. Liu, Y.C. Luo, L. Kang // J. Solid State Electrochem. - 2009. - V. 14. - P. 1533 - 1539.

145. Kamath, P.V. Electroless nickel hydroxide: synthesis and characterization / P.V. Kamath, G.N. Subbanna // J. Appl. Electrochem. - 1992. - V. 22. - P. 478 - 482.

146. Tessier, C. The Structure of Ni(OH)2: from the ideal material to the electrochemically active one / C. Tessier, P.H. Haumesser, P. Bernard, C. Delmas // J. Electrochem. Soc. - 1999. - V. 146. - P. 2059 - 2067.

147. Jayashree, R.S. The effect of crystallinity on the reversible discharge capacity of nickel hydroxide / R.S. Jayashree, P.V. Kamath, G.N. Subbanna // J. Electrochem. Soc. - 2000. - V. 47. - P. 2029-2032.

148. Ramesh, T.N. Crystallite size effects in stacking faulted nickel hydroxide and it electrochemical behavior / T.N. Ramesh / Mater. Chem. Phys. - 2009. - V. 114. - P. 618 - 623.

149. Ramesh, T.N. The effect of 'crystallinity' and structural disorder on the electrochemical performance of substituted nickel hydroxide electrodes / T.N. Ramesh, P.V. Kamath // J. Solid State Electrochem. - 2009. - V. 13. - P. 763 -771.

150. Watanabe, K. Physical and electrochemical characteristics of nickel hydroxide as a positive material for rechargeable alkaline Batteries / K. Watanabe, T. Kikuoka, N. Kumagai // J. Appl. Electrochem. - 1995. - V. 25. -P. 219 - 226.

151. Liu, X. Influence of nanosized Ni(OH)2 addition on the electrochemical performance of nickel hydroxide electrode / X. Liu, L. Yu // J. Power Sources. -2004. - V. 128. - P. 326 - 330.

152. Yang, G. W. Electrodeposited nickel hydroxide on nickel foam with ultrahigh capacitance / G. W. Yang, C. L. Xu and H. L. Li // Chem. Commun. - 2008. - P. 6537 - 6539.

153. Wang, Y.-M. Effect of electrodeposition temperature on the electrochemical performance of a Ni(OH)2 electrode / Y.-M. Wang, D.-D., Zhao, Y.-Q., Zhao, C.-L. Xu, H.-L. Li // RSC Adv. - 2012. - V. 2. - P. 1074 - 1082.

154. Aghazadeh, M. Synthesis, characterization, and electrochemical properties of ultrafine P-Ni(OH)2 nanoparticles. / M. Aghazadeh, A.N. Golikand, M. Ghaemi // International Journal of Hydrogen Energy. - 2011. - V. 36. - Is. 14. - P. 8674 - 8679.

155. Fu, G. Electrodeposition of nickel hydroxide films on nickel foil and its electrochemical performances for supercapacitor / G. Fu, Z. Hu, L. Xie, X. Jin, Y. Xie, Y. Wang // Int. J. Electrochem. Sci. - 2009. - V. 4. - P. 1052 - 1062.

174

156. Aghazadeh, M. Electrochemical preparation of a-Ni(OH)2 ultrafine nanoparticles for high-performance supercapacitors / M. Aghazadeh, M. Ghaemi, B. Sabour, S. Dalvand // Journal of Solid-State Electrochemistry. -2014. - V. 18. - Is. 6. - P. 1569 - 1584.

157. Aguilera, L. Influence of the deposition temperature on the properties of electrodeposited nickel hydroxide films: A study performed by EIS / L. Aguilera, Y. Leyet, J. P. de la Cruz, R. R. Passos, L.A. Pocrifka // Materials Science and Engineering: B. - 2018. - V. 238 - 239. - P. 1-6.

158. Nguyen, T. Layered Ni(OH)2-Co(OH)2 films prepared by electrodeposition as charge storage electrodes for hybrid supercapacitors / T. Nguyen, M. Boudard, M. J. Carmezim, M. F. Montemor // Scientific Reports. - 2017. - V. 7. - Is. 1. -№ 39980.

159. Liu, Z.-Q. Building layered NixCo2x(OH)6x nanosheets decorated three-dimensional Ni frameworks for electrochemical applications / Z.-Q. Liu, G.-F. Chen, P.-L. Zhou, N. Li, Y.-Z. Su // Journal of Power Sources. - 2016. - V. 317.

- P. 1 - 9.

160. Tizfahm, J. Supercapacitive behavior of P-Ni(OH)2 nanospheres prepared by a facile electrochemical method / J. Tizfahm, B. Safibonab, M. Aghazadeh, A. Majdabadi, B. Sabour, S. Dalvand // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. - 2014. - V. 443. - P. 544 - 551.

161. Xing, J. Electrodeposition of ultrathin nickel-cobalt double hydroxide nanosheets on nickel foam as high-performance supercapacitor electrodes / J. Xing, S. Wu, K. Y. S. Ng // RSC Advances. - 2015. - V. 5. - №108. - P. 88780

- 88786.

162. Yang, G.-W. Electrodeposited nickel hydroxide on nickel foam with ultrahigh capacitance. / G.-W. Yang, C.-L. Xu, H.-L. Li // Chemical Communications. -2008. - V. 48. - P. 6537 - 6539.

163. Zhao, D.-D. Preparation of hexagonal nanoporous nickel hydroxide film and its application for electrochemical capacitor / D.-D. Zhao, S.-J. Bao, W.-J. Zhou,

H.-L. Li // Electrochemistry Communications. - 2007. - V. 9. - №5. - P. 869 -874.

164. Zou, C. Facile electrodeposition route for the fabrication of Ni/Ni(OH)2 nanocomposite films with different supporting electrolytes and their electrochemical properties / C. Zou, Z. Li, C. Wang, J. Hong, J. Chen, S. Zhong // Chemical Physics Letters. - 2022. - V. 793. - SP.139471.

165. Yuan, Y. F. Nickel foam-supported porous Ni(OH)2/NiOOH composite film as advanced pseudocapacitor material / Y. F. Yuan, X. H. Xia, J. B. Wu, J. L.Yang, Y. B. Chen, S. Y. Guo // Electrochimica Acta. - 2011. - V. 56. - №6. -P. 2627 - 2632.

166. Mao, Y. Simple deposition of mixed a, P-nickel hydroxide thin film onto nickel foam as high-performance supercapacitor electrode material / Y. Mao, B. Zhou, S. Peng // J. ater. Sci: Mater. Electron. - 2020. - V. 31. - P. 9457 - 9467.

167. Yavuz, A. Nickel-based materials electrodeposited from a deep eutectic solvent on steel for energy storage devices. / A. Yavuz, N. Ozdemir, P. Y. Erdogan, H. Zengin, G. Zengin, M. Bedir // Applied Physics. A. - 2019. - V. 125. - №8.

168. Yavuz, A. Effect of electrodeposition potential and time for nickel film generation from ionic liquid electrolytes for asymmetric supercapacitor production / A. Yavuz, N. Ozdemir, P. Y. Erdogan, H. Zengin, G. Zengin, M. Bedir // Thin Solid Films. - 2020. - V. 711. - SP. 138309.

169. Gu, L. Anodic electrodeposition of a porous nickel oxide-hydroxide film on passivated nickel foam for supercapacitors. / L. Gu, Y. Wang, R. Lu, L. Guan, X. Peng, J. Sha // J. Mater. Chem. A. - 2014. - V. 2 - №20. - P. 7161 - 7164.

170. Jiang, H. Electrochemical fabrication of Ni(OH)2/Ni 3D porous composite films as integrated capacitive electrodes / H. Jiang, Y. Guo, T. Wang, P.-L. Zhu, S. Yu, Y. Yu, X. Z. Fu, R. Sun, C.-P. Wong // RSC Advances. - 2015. - V. 5. -№17. - P. 12931 - 12936.

171. Pabst W., Gregorova E. Characterization of Particles and Particle Systems // ICT Prague. 2007. P. 122.

172. Aghazadeh M. Cathodic Electrochemical Deposition of Nanostructured Metal Oxides/Hydroxides and their Composites for Supercapacitor Application // Anal. Bioanal. Electrochem. 2019. Vol. 11. № 2. Р. 211 - 266.

173. Чернявина В.В., Бережная А.Г. Удельная масса и энергетические свойства угольных электродов на основе активированного угля марки NORIT DLC SUPRA 50. // Электрохимия. 2018. Т. 54. № 8. С. 42 - 47. D01:10.1134/s0424857018110026

174. Devaraj S., Munichandraiah N. Effect of Crystallographic Structure of Mn02 on Its Electrochemical Capacitance Properties // The Journal of Physical Chemistry C. 2008. V. 112. № 11. P. 4406 - 4417. https://doi.org/10.1021/jp7108785

175. Toupin M., Brousse T., B'elanger D. Charge Storage Mechanism of Mn02 Electrode Used in Aqueous Electrochemical Capacitor // Chemistry of materials. 2004. V. 16. № 16. P. 3184 - 3190. DOI: 10.1021/cm049649j

176. Xu C., Li B., Du H., Kang F., Zeng Y. Capacitive behavior and charge storage mechanism of manganese dioxide in aqueous solution containing bivalent cations // J. Electrochem. Soc. 2009. V. 156. № 1. P. 73 - 78. DOI : 10.1149/1.3021013

177. Devaraj S., Munichandraiah N.J. The effect of nonionic surfactant triton X-100 during electrochemical deposition of MnO2 on its capacitance properties // J. Electrochem. Soc. 2007. V.154. № 10. P. 901 - 909. DOI 10.1149/1.2759618

178. Liu B., Cao Z., Yang Z., Qi W., He J., Pan P., Li H., Zhang P. Flexible micro-supercapacitors fabricated from MnO2 nanosheet/graphene composites with black phosphorus additive // Progress in Natural Science: Materials International. 2022. V. 32. № 1. P. 10 - 19. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2021.10.008

179. Wang J., Yunus R., Li J., Li P., Zhang P., Kim J. In situ synthesis of manganese oxides on polyester fiber for formaldehyde decomposition at room temperature // Applied Surface Science. 2015. V. 357. P. 787 - 794. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.09.109

180. Gu J., Fan X., Liu X., Li S., Wang Z., Tang S. and Yuan D. Mesoporous manganese oxide with large specific surface area for high-performance asymmetric supercapacitor with enhanced cycling stability // Chemical Engineering Journal. 2017. V. 324. P. 35 - 42. https ://doi.org/10.1016/j.cej.2017.05.014

181. Shao J., Li X., Qu Q., Wu Y. Study on different power and cycling performance of crystalline KxMnO2-nH2O as cathode material for supercapacitors in Li2SO4, Na2SO4, and K2SO4 aqueous electrolytes // J. Power Sources. 2013. V. 223. P. 56 - 61. https://doi.org/10.1016/jjpowsour.2012.09.046

182. Reddy R.N., Reddy R.G. Sol-gel MnO2 as an electrode material for electrochemical capacitors // J. Power Sources. 2003. V.124. № 1. P. 330 - 337. https://doi.org/10.1016/S0378-7753(03)00600-1

183. Xu C., Li B., Du H., Kang F., Zeng Y. Supercapacitive studies on amorphous MnO2 in mild solutions // J. Power Sources. 2008. V. 184. № 2. P. 691 - 694. https://doi.org/10.1016/jjpowsour.2008.04.005

184. Rodrigues S., Munichandraiah N., Shukla A. K. A cyclic voltammetric study of the kinetics and mechanism of electrodeposition of manganese dioxide // J. Appl. Electrochem. 1998. V. 28. № 11. P. 1235 - 1241. https://doi.org/10.1023/A:1003472901760

185. Salle A. L. G. L., Sarciaux S., Verbaere A., Piffard Y , Guyomard D. Synthesis and Characterization of y-MnO2 Samples with Unusual Structural Parameters // J. Electrochem. Soc. 2000. V. 147. № 3. P. 945 - 952. DOI:10.1149/1.1393296

186. Lefebvre M. C., Conway B. E. Nucleation and morphologies in the process of electrocrystallization of aluminium on smooth gold and glassy-carbon substrates // J. Electroanal. Chem. 2000. V. 480. Р. 46 - 58. https://doi.org/10.1016/S0022-0728(99)00444-1

187. Бойцова О. В., Шекунова Т. О., Баранчиков А. Е. Синтез нанокристаллического диоксида марганца в условиях гидротермально -

микроволновой обработки // Журнал неорганической химии. 2015. Т. 60. №

5. С. 612-617. DOI: 10.7868/S0044457X15050025

188. Julien C. M., Massot M., Poinsignon C. Lattice Vibrations of Manganese Oxides - Part 1. Periodic Structures // Spectrochimica Acta Part: A-Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2004. V. 60. № 3. Р. 689 - 700. https://doi.org/10.1016/S1386-1425(03)00279-8

189. Dubal D. P., Kim W. B., Lokhande C. D. Surfactant Assisted Electrodeposition of MnO2 Thin Films: Improved Supercapacitive Properties // Journal of Alloys and Compounds. 2011. V. 509, № 41. Р. 10050 - 10054. doi:10.1016/j.jallcom.2011.08.029

190. Kuo S.L., Wu N.L. Investigation of Pseudocapacitive Charge-Storage Reaction of MnO2-nH2O Supercapacitors in Aqueous Electrolytes // J. Electrochem. Soc. 2006. V. 153. Р. 1317 - 1324. DOI 10.1149/1.2197667

191. Ragupathy P., Vasan H.N., Munichandraiah N. Synthesis and Characterization of Nano-MnO2 for Electrochemical Supercapacitor Studies // J. Electrochem. Soc. 2008. V. 155. Р. 34 - 40. DOI 10.1149/1.2800163

192. Ghasemi S., Hosseini S. R., Boore-talari O. Sonochemical assisted synthesis MnO2/RGO nanohybrid as effective electrode material for supercapacitor // Ultrasonics Sonochemistry. 2018. V. 40. Р. 675 - 685. doi:10.1016/j.ultsonch.2017.08.01

193. Augustyn V., Come J., Lowe M. A., Kim J. W., Taberna P.-L., Tolbert S. H., Abruna H. D., Simon P., Dunn, B. High-Rate Electrochemical Energy Storage Through Li+ Intercalation Pseudocapacitance // Nature materials. 2013. V. 12. №

6. Р. 518 - 522. doi:10.1038/nmat3601

194. Keshari A.S., Dubey P. Sucrose-assisted one step hydrothermal synthesis of MnCO3/Mn3O4 hybrid materials for electrochemical energy storage // Electrochimica Acta. 2022. V. 402. Р. 139486.

195. Li G.-R., Feng Z.-P., Ou Y.-N., Wu D., Fu R., Tong Y.-X. Mesoporous MnO2/Carbon Aerogel Composites as Promising Electrode Materials for High-

Performance Supercapacitors // Langmuir. 2010, V. 26. № 4. P. 2209 - 2213. doi:10.1021/la903947c

196. Aghazadeh M., Asadi M., Maragheh M. G., Ganjali M. R., Norouzi P., Faridbod F. Facile preparation of MnO2 nanorods and evaluation of their supercapacitive characteristics // Applied Surface Science. 2016. V. 364. P. 726 - 731. https:// doi.org/ 10.1016/j. apsusc.2015.12.227

197. Nam K.-W., Kim K.-B. Manganese Oxide Film Electrodes Prepared by Electrostatic Spray Deposition for Electrochemical Capacitors // Journal of The Electrochemical Society. 2006. V. 153. № 1. P. 81 - 88. DOI: 10.1149/1.2131821

198. Mahdi F., Javanbakht M., Shahrokhian S. In-site pulse electrodeposition of manganese dioxide/reduced graphene oxide nanocomposite for high-energy supercapacitors // Journal of Energy Storage. 2022. V. 46. P. 103802. https://doi.org/10.1016/j.est.2021.103802

199. Streinz C. C., Hartman A. P., Motupally S., Weidner J. W. The Effect of Current and Nickel Nitrate Concentration on the Deposition of Nickel Hydroxide Films // J. Electrochem. Soc. 1995. V. 142. № 4. P. 1084 - 1089.

200. Jiangshan Z., Suqi H., Liang S., Zongshan Z. Gas-liquid Diffusion Synthesis of Different Ni(OH)2 Nanostructures for Their Supercapacitive Performance // Chemical Physics. 2019. V. 525. P. 110395. https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2019.110395

201. Ni X., Zhao Q., Li B., Cheng J., Zheng H. Interconnected b-Ni(OH)2 Sheets and Their Morphology-retained Transformation into Mesostructured Ni // Solid State Communications. 2006. V. 137. Is. 11. P. 585 - 588. https://doi.org/10.1016/j.ssc.2006.01.033

202. Deabate S., Fourgeot F., Henn F. X-ray Diffraction and Micro-Raman Spectroscopy Analysis of New Nickel Hydroxide Obtained by Electrodialysis // J. Power Sources. 2000. V. 87. Is. 1 - 2. P. 125 - 136. https://doi.org/10.1016/S0378-7753(99)00437-1

203. Cao L., Kong L. B., Liang Y. Y., Li H. L. Preparation of novel nano-composite Ni(OH)2/USY material and its application for electrochemical capacitance storage // Chem. Commun. 2004. V. 9. P. 1646 - 1647.

204. Ida, S. Synthesis of Hexagonal Nickel Hydroxide Nanosheets by Exfoliation of Layered Nickel Hydroxide Intercalated with Dodecyl Sulfate Ions / S. Ida, D. Shiga, M. Koinuma and Y. Matsumoto // J. Am. Chem. Soc. 2008. V. 130. P. 14038 - 14039.

205. Liu, B. Cyclic Voltammetric Studies of Stabilized a-Nickel Hydroxide Electrode / B. Liu, H. T. Yuan, Z. X. Zhou and D. Y. Song // J. Power Sources. 1999. V. 79. P. 277 - 280.

206. Luo, F. C. Electrochemical performance of multiphase nickel hydroxide / F. C. Luo, Q. Y. Chen and Z. L. Yin // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 2007. V. 17. Is. 3. P. 654 - 658.

207. Kiani, M. A. Size effect investigation on battery performance: Comparison between micro- and nano-particles of P-Ni(OH)2 as nickel battery cathode material / M. A. Kiani, M. F. Mousavi and S. Ghasemi // J. Power Sources. 2010. V. 195. P. 5794 - 5800.

208. Li, W. Y. Synthesis, Characterization, and Electrochemical Application of Ca(OH)2-, Co(OH)2-, and Y(OH)3-Coated Ni(OH)2 Tubes / W. Y. Li, S. Y. Zhang and J. Chen // J. Phys. Chem. B. 2005. V. 109. P. 14025 - 14032.

209. Elumalai, P. Electrochemical studies of cobalt hydroxide — an additive for nickel electrodes / P. Elumalai, H. N. Vasan and N. Munichandraiah // Journal of Power Sources. 2001. V. 93. Is.1 - 2. P. 201 - 208.

210. Sugimoto, W. Preparation of Ruthenic Acid Nanosheets and Utilization of Its Interlayer Surface for Electrochemical Energy Storage / W. Sugimoto, H. Iwata, Y. Yasunaga, Y. Murakami and Y. Takasu // Angew. Chem. Int. Ed. 2003. V. 42. Is. 34. P. 4092 - 4096.

211. Wei, H. Facile Synthesis of Transparent Mesostructured Composites and Corresponding Crack-free Mesoporous Carbon/Silica Monoliths / H. Wei, Y. Y.

Lv, L. Han, B. Tu and D. Y. Zhao // Chem. Mater. 2011. V. 23. Is. 9. P. 2353 -2360.

212. Han, T. A. Electrochemical Properties of Biphase Ni(OH)2 Electrodes for Secondary Rechargeable Ni/MH Batteries / T. A. Han, J. P. Tu, J. B. Wu, Y. Li and Y. F. Yuan // J. Electrochem. Soc. 2006. V. 153. №4.

213. Dhibar, S. Silver nanoparticles decorated polyaniline/multiwalled carbon nanotubes nanocomposite for high-performance supercapacitor electrode / S. Dhibar, C. K. Das // Ind. Eng. Chem. Res. 2014. V. 53. P. 3495 - 3508.