嵌入高负载NiCoP纳米粒子的多孔碳膜作为超级电容器和电催化水分裂的双功能电极
Fang Wang1,2, Mengjuan Xu1,2, Jinyu Ma1,2
1School of Chemistry and Chemical Engineering, North Minzu University, Yinchuan, 750021, P. R. China. sxmin@nun.edu.cn.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|July 21, 2025
概括
新的多孔碳膜电极 (NixCoyP@CSA) 为超级电容和水分裂提供了高性能. 这些来自粉气凝的双功能电极显示出和氧演化反应的优异电容和催化活性.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 开发先进的电极材料对于高性能能量存储和转换设备至关重要.
- 层次性多孔的碳材料在导电性和表面积方面具有独特的优势.
- 双金属化物是电催化和超级电容的有希望的候选物.
研究的目的:
- 通过直接碳化和化开发基于多孔碳膜的新型双功能电极 (NixCoyP@CSA).
- 为了研究NixCoyP@CSA作为超级电容电极和水分裂的电催化剂的电化学性能.
- 评估合成的碳化物复合物的结构和电化学特性.
主要方法:
- 直接碳化Ni2+/Co2+-交联粉气凝,然后进行蒸汽相化.
- 电极的多孔结构,组成和形态的表征.
- 在超级电容和水分裂 (HER/OER) 的三电极系统中进行电化学测试.
- 使用NixCoyP@CSA和活性碳/Ni泡 (AC/NF) 的非对称超级电容器 (SC) 的组装和测试.
主要成果:
- Ni2CoP@CSA电极表现出高的面积特定电容 (9.41 F cm-2),体积电容 (115.0 F cm-3),和质量电容 (1108.9 F g-1).
- 不对称的超级电容器实现了0.41 mWh cm-2的能量密度,在10,000个循环后保持了75%的电容.
- Ni2CoP@CSA对演化反应 (192.4 mV) 和氧演化反应 (418.5 mV) 的过高潜力较低,具有优越的耐用性.
结论:
- 开发的Ni2CoP@CSA材料是一种高效的双功能电极,既用于储能 (超级电容器),也用于能量转换 (水分).
- 层次的多孔结构和嵌入的Ni2CoP纳米粒子有助于卓越的电化学性能.
- 这项工作为设计用于可持续能源应用的先进复合材料提供了一个有希望的途径.
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