电池技术|一步原位合成CoNi2S4/rGO纳米片用于高性能超级电容器
金属硫化物在超级电容器领域具有良好的应用前景 ， 但缓慢的反应动力学抑制了其电化学性能 。 增加电化学表面积并与碳材料结合可以改善其电化学性能 。 然而 ， 寻求一种简单通用的方法制备金属硫化物和导电碳的复合材料仍具有挑战性 。
近日 ， 南昌大学陈义旺教授和袁凯教授等人在Science China Materials上发表研究论文 ， 设计了一种简单的一步热解法 ， 在温和的条件下将硫化钴镍(CoNi2S4)原位生长在还原氧化石墨烯(rGO)纳米片上 。 制备的硫化镍钴/还原氧化石墨烯(CoNi2S4/rGO)材料具备纳米片结构 ， 可以提供大量的活性位点 ， 有效地缩短电子/离子的扩散路径 。
【电池技术|一步原位合成CoNi2S4/rGO纳米片用于高性能超级电容器】
本文插图
图1 硫化镍钴/还原氧化石墨烯(CoNi2S4/rGO)材料的合成示意图 。
得益于这些优点 ， 所制备的CoNi2S4/rGO电极材料在电流密度分别为2和20 A g?1时具有1526和988 F g?1的高比电容 。 基于CoNi2S4/rGO的非对称超级电容器工作电压窗口为1.6 V ， 在功率密度为798 W kg?1时能量密度高达54.8 W h kg?1 。 在3 A g?1下循环8000次后 ， 其容量保持率为93.7% 。
本文插图
图2 CoNi2S4/rGO电极材料、基于CoNi2S4/rGO的非对称超级电容器的电化学性能 。
利用该方法可获得一系列金属硫化物/rGO复合材料 ， 此通用策略可推广应用于各种能源器件电极材料的制备 。 该研究成果最近发表于Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1371-y 。
来源：中国科学材料
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