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我院新能源材料团队在超级电容器电极材料的研究方面取得新进展
2020-05-15 10:28  

近日,我院新能源材料团队在Ceramics International期刊上发表了题Design and synthesis of NiCo2O4/NiCoO2/graphene hybrid nanoarrays with enhanced capacitive performance的研究论文

论文链接

论文作者:韦赓(硕)、邓小丽(硕)、黄海富*、周青晓(本)、范瑜(本科)、闫李情(硕)、梁先庆、周文政*、郭进

研发兼具高能量密度和高功率密度超级电容器的关键在于高性能电极材料的设计和开发。目前NiCo2O4NiCoO2由于具有较高的理论容量而备受关注。为改善金属氧化物的电化学性能,纳米阵列化和复合化设计是目前较为有效的制备策略。然而,两相共存的NiCo2O4/NiCoO2杂化电极材料的报道较少。该工作通过水热法和后退火法在泡沫镍上制备了NiCo2O4/NiCoO2/石墨烯杂化纳米阵列。其中,石墨烯对杂化纳米阵列的形貌和电化学性能产生了重要影响。在石墨烯的作用下,NiCo2O4/NiCoO2/的纳米阵列由许多纳米针自组装的团簇状阵列构成,为氧化还原反应提供了更多的电活性位点,为优异的电荷存储性能奠定基础。在1mA cm -1的电流密度下,该材料的比容量高达1439 C g-1,远大于纯的NiCo2O4/NiCoO2片状阵列的比容量695 C g-1。在60mA cm-2下,NiCo2O4/NiCoO2/石墨烯杂化纳米阵列仍保持1172C g-1的比容量(容量保持率为81.4%,展现了优异的倍率性能。此外,基于NiCo2O4/NiCoO2/石墨烯杂化纳米阵列的混合电容器器件的最大能量密度为34.3wh kg-1。研究结果表明NiCo2O4/NiCoO2/石墨烯杂化纳米阵列作为超级电容器的正极材料具有巨大的应用潜力,对超级电容器电极材料的制备与研究具有重要参考意义。

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