理性设计的纳米板阵列-如分层双氧化物衍生尼科₂O₄ 在现场 在减少的石墨烯氧化物涂层泡生长的高性能固态超级电容器的纳米板阵列₂O₄ 在现场

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 储能 储能 储能 储能 储能 储能

背景情况:

• 高性能超级电容器对于推进储能技术至关重要.
• 开发具有增强性能的新型电极材料是提高超级电容器性能的关键.
• 合金和减少的氧化石墨烯复合材料为电化学能量存储提供了有前途的特性.

研究的目的:

• 为了合成和描述一个3D层次的纳米板阵列复合的金/减少的氧化石墨烯/泡 (NiCo2O4/rGO/NF).
• 为了评估NiCo2O4/rGO/NF复合物的电化学性能,作为超级电容器中的无粘合剂电极.
• 为了证明这种复合材料在高性能储能应用中的潜力.

主要方法:

• 通过使用酸辅助的易水合沉-热策略,合成了NiCo2O4/rGO/NF复合物.
• 该复合材料在rGO修饰的泡骨架上具有垂直分层的NiCo2O4纳米片.
• 电化学性能使用循环电压测量,静电电荷放电和电化学阻抗光谱学进行了评估.

主要成果:

• NiCo2O4/rGO/NF复合物在1 A g-1.1时表现出高特异电容2863.4 F g-1的高特异电容.
• 观察到优异的速率能力,电容2335.2Fg-1在20Ag-1和显著的循环稳定性91.7%,在5000次循环后保持91.7%.
• 一个固态不对称超级电容器实现了69.2Wh kg-1的高能量密度,并在20004W kg-1的峰值功率密度下保持了48.9Wh kg-1,在10000个循环中稳定87.2%.

结论:

• 合成的NiCo2O4/rGO/NF复合物表现出卓越的电化学性能,使其成为先进超级电容器的有希望的候选者.
• 简易合成策略为设计和制造其他过渡金属氧化物/石墨烯/NF复合材料用于储能提供了可行的途径.
• 这项工作有助于开发高效和稳定的储能解决方案.