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哈爾濱工程大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院、超輕材料與表面技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Xianchao Wang等--自支撐NiCoP石墨烯材料的制備及其超級(jí)電容器性能研究
        采用水熱法和低溫磷化法制備在泡沫鎳基板上直接生長(zhǎng)的NiCoP材料,NiCoP直接生長(zhǎng)在導(dǎo)電集流器上制成無(wú)粘合劑電極,rGO作為導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)覆蓋活性材料表面,形成自支撐結(jié)構(gòu)復(fù)合電極,記為NiCoP/rGO-NF。結(jié)果表明,NiCoP/rGO-NF電極在1 A g-1電流密度下的比電容為2137.8 F g-1,而在5 A g-1電流密度下,NiCoP/rGO-NF電極在1萬(wàn)次循環(huán)后仍保持86.5%的比電容。組裝后的ASC器件在750 W kg-1的功率密度下,能量密度為54.25 W h kg-1。在5 A g-1電流密度下,NiCoP/rGO-NF//AC循環(huán)10000次后的容量保持率為87.3%,表明制備的NiCoP/rGO-NF大大提高了材料的電導(dǎo)率和與電解質(zhì)接觸區(qū)域的電導(dǎo)率,具有作為超級(jí)電容器優(yōu)良電極材料的潛力。

 
圖1. NiCoP/rGO-NF復(fù)合材料的XRD譜圖。

 
圖2. NiCoP-NF@rGO材料的XPS譜(a)全XPS譜,(b) Ni 2p, (c) Co 2p, (d) P 2p。

 
圖3. 不同放大倍數(shù)的SEM圖像(a-c) NiCo- NF, (d-f) NiCo/rGO-NF。

 
圖4. NiCoP/rGO-NF在不同放大倍數(shù)下的SEM圖像(a-c), (d-h) SEM圖像及相應(yīng)的映射圖像,(e) Ni, (f) Co, (g) P, (h) C。

 
圖5. (a, b) NiCoP/rGO-NF在不同放大倍數(shù)下的TEM圖像,(c) HRTEM圖像,插圖為SAED圖像。

 
圖6. NiCoP/rGO-NF和NiCoP- NF電極(a) 20 mV s-1掃描速率下的CV曲線、(b) 1 A g-1電流密度下的GCD曲線和(c) 1 A g-1電流密度下的比電容。

 
圖7. NiCoP/rGO-NF電極(a)不同掃描速率下的CV曲線、(b)峰值電流與掃描速率平方根的函數(shù)關(guān)系、(c)不同電流密度下的GCD曲線、(d)倍率能力、(e) Nyquist曲線和(f)循環(huán)性能。

 
圖8. (a) 20 mV s-1下AC和NiCoP/rGO-NF的CV曲線,(b)不同掃描速度下NiCoP/rGO-NF//AC的CV曲線,(c)不同電流密度下NiCoP/rGO-NF//AC的GCD曲線,(d) NiCoP/rGO-NF//AC的循環(huán)穩(wěn)定性和庫(kù)侖效率。

 
圖9. (a) Ragone圖,(b)兩系列全固態(tài)ASC照明LED圖。

       相關(guān)研究成果由哈爾濱工程大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院、超輕材料與表面技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Xianchao Wang等人于2023年發(fā)表在Journal of Energy Storage (https://doi.org/10.1016/j.est.2023.107056 )上。原文:Preparation of self-supporting NiCoP/graphene materials and their performance of supercapacitors。

轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
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