Metal oxides, metal sulfides, and their derivatives exhibit impressive electrochemical capabilities, offering potential for the creation of novel electrodes with superior performance in supercapacitors. In this study, we introduce a novel binary composite consisting of copper sulfide and manganese oxide (CuS/MnO2). This composite is designed with specific CuS and MnO2 ratios (80 % and 20 %, respectively) to explore their electrochemical behavior and optimize the performance of these nanostructures. According to morphological and structural analysis, it was observed that the synthesis process yielded high-purity nanoparticles and nanorods of CuS and MnO2. Notably, no byproducts were detected, indicating a successful synthesis process. Through a rapid pseudocapacitive charge storage mechanism, the electrochemical investigations reveal that all electrodes in a three-electrode setup tested in 3 M KOH electrolyte solution and the novel CuS/MnO2 electrode exhibit typical capacitive behavior in the potential of 0.0–0.5 V, with good reversibility and charge storage properties (specific capacitance: 451 F g−1, low resistance: 1.21 Ω, cyclic stability: 98.33 % at 4 A g−1 continuously 2000 cycles). Surprisingly, the CuS/MnO2 nanocomposite (NC) exposed high power density is about 1997 W kg−1 and a maximum energy density of 28.19 W h kg−1exceptionally is achieved. The significance of additional transition metal oxide-based electrodes in achieving noticeably better performance is demonstrated by these results.

The development of flexible, cost-effective, highly efficient, and reliable humidity monitoring sensors is in high demand owing to their wide-range of applications in industrial domains. In this study, a humidity sensor was fabricated based on graphite/zinc oxide nanoparticle (G/ZnO-NP)-coated cellulose paper. A bar device was designed using computer software, and its sketch was printed on cellulose paper, with graphite bars then added using the pencil-drawing method, and then ZnO-NP paste was coated on the graphite patterns. Scanning electron microscopy and X-ray diffraction analysis were used to respectively inspect the morphological and structural features of the samples. For sensor fabrication, copper wires were attached to the electrodes using copper tape. The fabricated device was placed into a chamber with varying relative humidity (RH) levels of 11%, 24%, 43%, 62%, 84%, and 97%, controlled using the salt solutions inside the chamber. The response of the sensor was recorded in terms of the change in resistance of the device upon exposure to different humidity environments. The sensor delivered a response time as short as 4.31 s for the 24% RH condition, and a recovery time as short as 10.05 s for 43% RH. Moreover, the sensor exhibited a sensitivity of 717% for the 97% RH condition. The sensor was also evaluated for human breath monitoring, showing distinctive responses for inhalation and exhalation.

Abstract Metal-organic frameworks have accomplished significant consideration in energy stroage devices (ESDs) owing to their adjustable pore structure and substantial specific surface area. Herein, NiCo-MOF was synthesized using the hydrothermal method at a temperature of 150 °C, and WSe2 was synthesized using the tip sonication method. The WSe2/NiCo-MOFs electrode showed an outstanding specific capacity (Cs) of 1053.65 C/g. The WSe2/NiCo-MOFs//AC asymmetric device revealed a remarkable Cs of 270.5 C/g. The device acquired a power density (Pd) of 1791.4 W kg-1 and an energy density (Ed) of 38.8 Wh /kg, demonstrating its exceptional performance. Furthermore, WSe2/NiCo-MOF//AC retained 86.7% capacity retention after 5,000 cycles in the durability test. Metal ion sensors find utility in environmental assessments, medical diagnostics, and industrial procedures. Strontium ion is an essential alkaline earth metal, constituting approximately 0.02 to 0.03% of the Earth's crust. These nanoparticle-based chemosensor have the potential to be highly accurate and precise detection of metal ions, which is a promising incentive for their advancement. The WSe2/NiCo-MOF photoelectrode demonstrated exceptional photoactivity, quick reaction and recovery times, and good photo-switching performance. Saturation was attained, and fluorescence spectra were taken at specific periods for three different molar concentrations of strontium ions (10 M, 20 M, and 50 M). The multifunctional WSe2/NiCo-MOF nanocomposite electrode material can be used to design hybrid energy harvesting devices.

Abstract This study investigates a unique and energy‐efficient BaS3:Sb2S3:GdS 2 nanocomposite chalcogenide system that was made using a single source dithiocarbamate precursor route. The produced dithiocarbamate metallic sulfide has an average crystallite size of 17.38 nm and a small band gap of 3.76 eV. An examination of functional groups revealed the existence of several linkages, including the metal sulfide bond. Morphologically, BaS 3 :Sb 2 S 3 :GdS 2 appeared as elongated rods showing greater surface area for electrochemical activity. By constructing a nickel foam electrode and covering it with a slurry of BaS 3 :Sb 2 S 3 :GdS 2 , the electrochemical charge‐storing behavior of BaS 3 :Sb 2 S 3 :GdS 2 was assessed. Prepared electrode exhibited auspicious electrical charge storage capacities with a specific capacitance reaching upto 633.32 F g −1 . These findings suggest that there is a significant amount of potential for energy storage in the electrode. This electrode also exhibited a reduced series resistance of ( R s ) = 0.31 Ω according to the impedance experiments, and a specific power density of 9109.16 W kg −1 . In terms of electrocatalysis, the electrode produced oxygen production overpotential and corresponding Tafel slope of 334 mV and 366 mV dec −1 , whereas the hydrogen production overpotential and Tafel slope were 229 mV and 175 mV dec −1 , correspondingly.