2015年3月10日 三维Co9S8@Ni(OH)2核壳结构在超级电容器中的应用

超级电容器相比传统电容器而言,具有充电速度快,循环寿命长,功率密度高,安全系数好等特点。许多科研人员热衷于探索具有多孔结构的赝电容材料来制作超级电容器电极以达到良好的电化学性能。过渡金属氧化物,氢氧化物,硫化物(NiO, Co3O4, Ni(OH)2, Co(OH)2, Co3S4, Co9S8等)具有良好的电化学特性,而具有纳米结构的超级电容器电极极大的提高了系统的比表面积,提高电极的电法拉第赝电容特性。

本课题组博士生温建,在李颂战,宋增才,王皓宁,李博睿等博士生的协助下,利用简单的水热方法在柔性炭布衬底上直接制备了Co9S8@Ni(OH)2的核壳结构作为超级电容器电极。通过引入Co9S8纳米杆阵列,形成Ni(OH)2纳米片/Co9S8纳米杆三维空间纳米网状结构超级电容器电极。该新型的三维纳米复合结构为氧化还原反应过程中的电荷载流子提供丰富的电活性位点和短的扩散路径。三维纳米复合结构的超级电容器电极表现出良好的电化学特性和稳定性,能量密度达到了70 wh/kg。

该研究成果发表在国际权威期刊《Journal of Power Sources》(02,2015,122)上。

该工作得到了国家973计划(2011CB933300)、国家自然科学基金(61376013)的支持。

 

图(a)Ni(OH)2的电镜图片;(b)Co9S8的电镜图片;(c)Co9S8@Ni(OH)2的电镜图片;(d)碳布,Ni(OH)2 ,Co9S8, Co9S8@Ni(OH)2的CV 曲线;(e)Ni(OH)2 ,Co9S8, Co9S8@Ni(OH)2的Ragone曲线;(f)Co9S8@Ni(OH)2电极在不同的弯折角度下的CV曲线。

 

 

 

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