自支撑双金属锌钴硫化物纳米片阵列用于超级电容器的应用

来源 :第三届全国新能源与化工新材料学术会议暨全国能量转换与存储材料学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:JackCF1
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  锂离子电池由于其能量密度较高及循环寿命较长而被广泛应用于便携式电子设备领域中,为了进一步提高锂离子电池的性能,开发新的电极材料尤为重要.[1]近年来,二元金属硫化物因具有比单金属硫化物更高的电化学活性和更高的容量,有望成为高性能储能器件的电极材料.在电极制备过程中引入导电剂和聚合物粘结剂不仅会增加内阻,同时也会损害其储能能力.[2,3]为了缓解该问题,我们制备了一种三维的电极材料,运用两步法将ZnCoS纳米片牢靠长在泡沫镍基底上.受益于该结构的组合特征,该电极具有显著提高的电化学性能和良好的循环稳定性,在200 mA·g-1下循环100次后,可逆容量达到1500mAh·g-1.与加入导电剂和粘结剂制备的电极(100mA·g-1下循环5次容量为20 mAh·g-1)相比得到了大大的改善.
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电化学储能和电催化过程涉及了大量的离子和电子传递过程,电子传递需要高电导的导电网络,离子传递需要孔道填充液相电解质,界面发生的电化学反应需要大的表面积,对于电催化还需要较高的气相传质过程。因此在电化学储能和电催化中经常使用多孔金属电极,本研究通过模板法和电镀工艺制备超轻的多孔金属电极,这种多孔电极有别于传统的商业金属泡沫,结构参数可调,比表面积高,适应于高效的电化学储能和电催化过程。通过表面电镀,
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锂离子电池是一种高效的电化学能源存储系统,目前已被广泛应用于便携式电子器件、航空航天和快速发展的电动汽车等领域.然而,传统的锂离子电池负极材料具有低的理论比容量和差的倍率性能,这些都严重阻碍了锂离子电池进一步的应用和发展.因此,开发具有高能量密度、安全经济的负极材料是目前的研究热点之一[1,2].Fe2O3是一种基于“转换反应”存储机理的过渡金属氧化物,因具有理论比容量高(~1007 mAhg-1
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锂离子电池对日常生活产生了深远的影响,商业化的使用碳负极的锂离子电池现已基本接近其理论容量,难以满足电动汽车和大规模能量存储等方面的应用要求.在可用作锂电池负极的材料中,金属锂具有最大的理论能量密度(3860 mAh g-1)和最低的电化学势(相对于标准氢电极为3.04 V)[1],是下一代高能锂电池如Li-S和Li-O2电池的负极材料的最佳选择[2].然而在电池工作过程中,锂负极表面的不均匀沉积
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