NiCo2S4@碳纳米管构筑柔性薄膜电极的制备及其电化学性能

NiCo2S4@碳纳米管构筑柔性薄膜电极的制备及其电化学性能

论文摘要

以浮动催化化学气相沉积致密超薄碳纳米管薄膜(CNTF)为基体,通过两步酸处理使薄膜内制备的碳纳米管(CNT)分开并赋予其活性官能团,CNTF由超疏水转变为超亲水性,然后在CNT表面生长均匀的前驱体包覆层,离子进入超亲水薄膜内部确保了高负载量,最后进行液相硫化制得NiCo2S4@碳纳米管构筑柔性薄膜(NiCo2S4@CNTF)电极。利用扫描电子显微镜、X射线衍射等对产物进行了表征,证明优化产物为NiCo2S4均匀包覆多壁CNT构筑而成的三维网状柔性复合薄膜,单根CNT的表面是NiCo2S4纳米粒子构成、厚度约70 nm的粗糙包覆层。该复合薄膜比电容达到270.3 mF·cm-2,即使在高电流密度2.5 mA·cm-2下充放电循环10 000次后仍保持很好的可逆性,电容保持率达93%,库伦效率持续稳定在92%附近;重复大变形(弯曲、折叠、卷曲)后能保持结构完整性和性能稳定性。同时,探讨了电化学性能与结构间的关系,并揭示了性能增强的内在机理。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 实验部分
  •   1.1 CNTF的制备及两步酸处理
  •   1.2 NiCo2S4@CNTF的制备
  •   1.3 仪器表征
  •   1.4 电化学性能测试
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 碳纳米管薄膜经两步酸处理前后的宏观及微观变化
  •   2.2 复合薄膜的合成
  •   2.3 复合薄膜的结构分析
  •   2.4 复合薄膜的形貌、尺寸与组分表征
  •   2.5 NiCo2S4@CNTF复合电极的电化学性能研究
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 周阅微,季昀辉,谭徜彬,宋伟杰,许亮亮,唐少春

    关键词: 复合材料,碳纳米管薄膜,柔性电极,合成,超级电容器

    来源: 无机化学学报 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 材料科学,工业通用技术及设备,电力工业

    单位: 南京大学现代工程与应用科学学院,南京外国语学校

    基金: 国家自然科学基金(No.11374136),江苏省自然科学基金(No.BK20161396),中央高校基本科研业务费(No.021314380073),南京大学技术创新基金(No.02131480608203)资助项目

    分类号: TB383.2;TM53

    页码: 1419-1426

    总页数: 8

    文件大小: 2454K

    下载量: 289

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