多孔球形MnCo2S4作为混合超级电容器的高性能电极材料
Porous spherical MnCo2S4 as high-performance electrode material for hybrid supercapacitors
作者单位E-mail
罗珉 湖南工业大学包装与材料工程学院, 株洲 412007  
王潇楠 湖南工业大学包装与材料工程学院, 株洲 412007  
张亚琴 湖南工业大学包装与材料工程学院, 株洲 412007  
庞恬 湖南工业大学包装与材料工程学院, 株洲 412007  
李福枝 湖南工业大学包装与材料工程学院, 株洲 412007 lifuzhi@hut.edu.cn 
石璞 湖南工业大学包装与材料工程学院, 株洲 412007  
摘要: 采用简单的溶剂热法合成了多孔球形的MnCo2S4。得益于精心设计的双金属成分和独特的多孔球形结构,MnCo2S4电极在1 A·g-1电流密度下显示出190.8 mAh·g-1的优异比电容,远高于相对应的单金属硫化物MnS (31.7 mAh·g-1)和Co3S4(86.7 mAh·g-1)。值得注意的是,组装后的MnCo2S4||多孔碳(PC)混合超级电容器(HSC)在功率密度为374.5 W·kg-1的条件下,能量密度高达76.88 Wh·kg-1,且循环性能显著,在5 A·g-1电流密度下充放电循环10 000次后容量保持率为86.8%,库仑效率高达99.7%。
关键词: 过渡金属硫化物  超级电容器  多孔球形结构
基金项目: 湖南省教育厅科研基金(No.23A0416)资助。
Abstract: Porous spherical MnCo2S4 was synthesized by a simple solvothermal method. Thanks to the well-designed bimetallic composition and the unique porous spherical structure, the MnCo2S4 electrode exhibited an exceptional specific capacitance of 190.8 mAh·g-1 at 1 A·g-1, greatly higher than the corresponding monometallic sulfides MnS (31.7 mAh·g-1) and Co3S4 (86.7 mAh·g-1). Impressively, the as assembled MnCo2S4||porous carbon (PC) hybrid supercapacitor (HSC), showed an outstanding energy density of 76.88 Wh·kg-1 at a power density of 374.5 W·kg-1, remarkable cyclic performance with a capacity retention of 86.8% after 10 000 charge-discharge cycles at 5 A·g-1, and excellent Coulombic efficiency of 99.7%.
Keywords: transitional metal sulfide  supercapacitor  porous spherical structure
投稿时间:2024-05-31 修订日期:2024-09-28
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罗珉,王潇楠,张亚琴,庞恬,李福枝,石璞.多孔球形MnCo2S4作为混合超级电容器的高性能电极材料[J].无机化学学报,2025,41(2):413-424.
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