| 在碳纤维布上原位生长NiCo层状双氢氧化物纳米片用于高性能非对称超级电容器 |
| In-Situ Growth of NiCo-Layered Double Hydroxides Nanosheets Deposited on Carbon Fiber Cloth for High-Performance Asymmetric Supercapacitors |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 郭荣阁 | 中国矿业大学材料与物理学院, 江苏省高效储能技术与装备工程实验室, 徐州 221116 | | | 李应利 | 中国矿业大学材料与物理学院, 江苏省高效储能技术与装备工程实验室, 徐州 221116 | | | 胡泽源 | 中国矿业大学材料与物理学院, 江苏省高效储能技术与装备工程实验室, 徐州 221116 | | | 石美瑜 | 中国矿业大学材料与物理学院, 江苏省高效储能技术与装备工程实验室, 徐州 221116 | | | 苗屹冬 | 中国矿业大学材料与物理学院, 江苏省高效储能技术与装备工程实验室, 徐州 221116 | | | 隋艳伟 | 中国矿业大学材料与物理学院, 江苏省高效储能技术与装备工程实验室, 徐州 221116
江苏福瑞士电池科技有限公司, 徐州 221116 | wyds123456@outlook.com | | 戚继球 | 中国矿业大学材料与物理学院, 江苏省高效储能技术与装备工程实验室, 徐州 221116 | | | 委福祥 | 中国矿业大学材料与物理学院, 江苏省高效储能技术与装备工程实验室, 徐州 221116 | | | 任耀剑 | 中国矿业大学材料与物理学院, 江苏省高效储能技术与装备工程实验室, 徐州 221116 | | | 占珍珍 | 中国矿业大学材料与物理学院, 江苏省高效储能技术与装备工程实验室, 徐州 221116 | | | 刘金龙 | 中国矿业大学材料与物理学院, 江苏省高效储能技术与装备工程实验室, 徐州 221116 | | | 孙智 | 中国矿业大学材料与物理学院, 江苏省高效储能技术与装备工程实验室, 徐州 221116 | sunzhi108@outlook.com | | 周梅华 | 江苏福瑞士电池科技有限公司, 徐州 221116 | | | 孟冬梅 | 江苏福瑞士电池科技有限公司, 徐州 221116 | |
|
| 摘要: 通过恒电压电沉积法在不同的碳纤维基体上原位制备NiCo层状双金属氢氧化物（NiCo-LDH）复合材料（NiCo-LDH/碳纤维布），该方法无需粘合剂，可以有效避免由于粘合剂的加入引起的导电性降低。在NiCo-LDH的层状晶体结构中，正电荷的主体层和层间电荷补偿阴离子可以促进电极材料之间的离子扩散，从而可高效利用活性位点。得益于NiCo-LDH折叠层状结构的特点，NiCo-LDH/碳纤维布具有出色的比电容（1 A·g-1时1 387.5 F·g-1）。此外，以NiCo-LDH/碳纤维布作为正极，涂覆在泡沫镍表面的还原氧化石墨烯（rGO/NF）作为负极，组装而成的非对称超级电容器（ASC）具有极好的电化学性能。ASC在1 A·g-1时能量密度为26.6 Wh·kg-1，功率密度为850.4 W·kg-1，在最大功率密度为8 500.3 W·kg-1时能量密度仍保持有14.9 Wh·kg-1。 |
| 关键词: 层状双金属氢氧化物 电沉积 集流器 非对称超级电容器 纳米结构 能量转换 |
| 基金项目: 国家自然科学基金（No.51671214，51871238）、徐州成果转化项目（No.KC19235）和国家大学生创新创业训练项目资助。 |
| Abstract: The NiCo-layered double hydroxide (LDH) was prepared directly on different carbon fiber substrates by potentiostatic deposition. This method did not need to add any binder, which can prevent the phenomenon of conductivity reduction due to the resistance of the binder. In the layered crystal structure of NiCo-LDH, the positively charged host layer and the interlayer charge compensating anion can promote ion diffusion between electrode materials, so that the active sites can be efficiently utilized. In this paper, an electrode material with a wrinkled structure was synthesized by a potentiostatic deposition technique. Benefiting from the folded lamellar structure features, this composite material (NiCo-LDH/carbon fiber cloth) had sterling specific capacitance (1 387.5 F·g-1 at 1 A·g-1). In addition, with the composite as the positive electrode and the rGO coated on the surface of nickel foam (NF) as negative material, the assembled asymmetric supercapacitor (ASC) presented superb electrochemical performance. ASC had an energy density of 26.6 Wh·kg-1 and a power density of 850.4 W·kg-1 at 1 A·g-1. The energy density remained 14.9 Wh·kg-1 as the maximum power density (8 500.3 W·kg-1). |
| Keywords: layer double hydroxides electrodeposition current collector asymmetric supercapacitor nanostructures energy conversion |
| 投稿时间：2020-09-08 修订日期：2021-01-28 |
| 摘要点击次数: 2024 |
| 全文下载次数: 1146 |
| 郭荣阁,李应利,胡泽源,石美瑜,苗屹冬,隋艳伟,戚继球,委福祥,任耀剑,占珍珍,刘金龙,孙智,周梅华,孟冬梅.在碳纤维布上原位生长NiCo层状双氢氧化物纳米片用于高性能非对称超级电容器[J].无机化学学报,2021,37(5):886-898. |
| 查看全文 查看/发表评论 下载PDF阅读器 |
| Support information: |
|
|
|
|
|
|
