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甘地格拉姆農(nóng)村研究所G. Muralidharan課題組--石墨烯包裹的NiS/Ni3S4介孔納米結(jié)構(gòu):具有出色循環(huán)性能的高能量超級電容器裝置
       具有出色循環(huán)性能的創(chuàng)新材料成為儲能的口頭禪。石墨烯包裹的NiS/Ni3S4(NSG)納米結(jié)構(gòu)是通過聚乙二醇輔助一步水熱法合成的。檢查封裝的納米結(jié)構(gòu)是否適用于超級電容器。NSG納米結(jié)構(gòu)在5 A g-1時具有827 C g-1的大比容量(原始PEG輔助的硫化鎳為574 C g-1),并在70 A g-1的高且實際有用的比電流下進(jìn)行5000次循環(huán)后顯示出良好的循環(huán)穩(wěn)定性(88%)和庫侖效率(95%)。NSG優(yōu)異的電化學(xué)性能歸因于其高電導(dǎo)率、高表面積、石墨烯和硫化鎳之間的協(xié)同效應(yīng)以及它們的介孔石墨烯封裝的納米結(jié)構(gòu)。基于NSG和還原石墨烯氧化物的不對稱超級電容器器件在2 A g-1時可實現(xiàn)86.3 W h kg-1的最大能量密度,并且在5000次循環(huán)中具有出色的器件穩(wěn)定性(98%)。NSG的卓越電化學(xué)特性使其成為超級電容器應(yīng)用中潛在的電活性材料。
 
 
Figure 1. 石墨烯包覆的鎳硫化物納米結(jié)構(gòu)的形成示意圖
 
 
Figure 2. rGO、PNS和NSG納米結(jié)構(gòu)的XRD圖
 
  Figure 3. (a)PNS和NSG納米結(jié)構(gòu)的FTIR圖;(b)rGO和NSG納米結(jié)構(gòu)的拉曼光譜圖
 
 
Figure 4. a)rGO、b)PNS和c-e)NSG納米結(jié)構(gòu)的FESEM圖像。在不同放大倍數(shù)下,(f-h)NSG納米結(jié)構(gòu)的TEM圖像,i)NSG的HRTEM圖像,j)NSG的SAED模式和k)石墨烯的SAED模式。l)石墨烯包裹硫化鎳的EDAX光譜。
 
  Figure 5. a)CV曲線;NSG(b)和PNS(c)的CV曲線;d)GCD曲線,e)NSG和f)PNS的GCD曲線
 
  
Figure 6. a)阻抗譜,b)NSG的波特圖,c)NSG比電容的實部和虛部與頻率的關(guān)系。d)NSG納米結(jié)構(gòu)的循環(huán)穩(wěn)定性和庫侖效率。
 
        相關(guān)研究成果于2021年由甘地格拉姆農(nóng)村研究所G. Muralidharan課題組,發(fā)表在Electrochimica Acta(https://doi.org/10.1016/j.electacta.2020.137367)上。原文:Graphene encapsulated NiS/Ni3S4 mesoporous nanostructure: A superlative high energy supercapacitor device with excellent cycling performance。

轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號

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