混合超级电容器使用金属有机框架衍生的硫化合物
Shuo Li1, Jiahuan Luo2, Jing Wang1
1College of Chemistry and Chemical Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo, 454003, PR China; Department of Chemical and Environmental Engineering, Anyang Institute of Technology, Anyang 455000, PR China.
Journal of colloid and interface science
|May 8, 2024
概括
金属有机框架 (MOFs) 用于创建超级电容电极的新型碳涂层Ni9S8复合材料. 这种材料具有出色的能量密度和循环稳定性,为先进的储能解决方案铺平了道路.
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:
- 金属有机框架 (MOF) 具有高孔隙性和稳定的结构,非常适合超级电容电极前体.
- 在电化学储能装置中,MOF为氧化还原反应和快速离子运输提供了优势.
研究的目的:
- 使用Ni-MOF牺牲模板开发一种稳定,高性能的超级电容电极材料.
- 研究用于超级电容器应用的碳涂层Ni9S8复合材料 (Ni9S8@C-5) 的电化学特性.
主要方法:
- 一种碳涂层的Ni9S8复合物 (Ni9S8@C-5) 用球形的Ni-MOF作为牺牲模板通过在500°C的硫化合成.
- 使用Ni9S8@C-5作为正电极和基于煤的活性碳 (CTP-AC) 作为负电极组装了一个混合超级电容器 (HSC).
主要成果:
- Ni9S8@C-5复合材料的特异性容量为278.06 mAh·g−1在1 A·g−1,这归因于稳定的碳骨架和多核Ni9S8结构.
- 制造的HSC在800.06W·kg-1时实现了69.32Wh·kg-1的能量密度,并在5A·g-1.1的5000个周期后保持了83.06%的容量.
- Ni-MOF模板方法成功地防止了Ni9S8的结构崩和聚合,提高了电化学性能.
结论:
- 尼-MOF牺牲模板方法为准备先进的超级电容电极材料提供了有效的策略.
- 开发的Ni9S8@C-5复合材料由于其改善的结构稳定性和电化学活性,为高性能超级电容器展示了显著的潜力.
- 这种简单的制备技术在未来的超级电容器电极开发中具有广泛的应用性.
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