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大連理工大學化工學院、精細化工國家重點實驗室Xu Wang等--NiCo2O4、NiCo2O4/石墨烯復合材料的可控合成及其在超級電容器中的電化學應用
      超級電容器作為傳統的儲能器件,具有成本低、充放電快、長期循環穩定、粉末密度大等優點。電極材料的開發是構建高性能超級電容器的重要任務。在現有的過渡金屬氧化物中,NiCo2O4具有較高的理論電容,受到越來越多的關注。鑒于NiCo2O4優異的電化學性能,本文重點介紹了NiCo2O4及NiCo2O4/石墨烯復合材料在超級電容器中的研究進展。首先介紹了NiCo2O4的可控合成及電化學性能,包括常用的方法,如水熱/溶劑熱法、共沉淀法、化學浴沉積法、電化學沉積法、模板法等。根據石墨烯基體的尺寸特征,將NiCo2O4/石墨烯復合材料分為二維(2D)復合材料和三維(3D)復合材料,并總結了其設計原理、微觀結構及其在超級電容器中的應用性能。最后,總結了NiCo2O4和NiCo2O4/石墨烯復合材料存在的問題,并提出了解決策略和未來展望。主要目的是為超級電容器的相關研究人員提供理論指導。
 
圖1. NiCo2O4、NiCo2O4/石墨烯復合材料的制備及其在超級電容器中的應用。
 
圖2. (a)互聯多孔NiCo2O4納米片(nanosheet)的制備。 (b) NiCo2O4納米花的制備。(c) NiCo2O4納米片(nanoflake)的制備。
 
圖3. (a) NiCo2O4六邊形納米片的制備。 (b) NF上的介孔NiCo2O4納米棒的制備。
 
圖4. (a)改變尿素用量沉積NiCo2O4納米結構的研究。 (b)調整溶劑體系。
 
圖5. (a)軟模板對顯微結構的影響。(b)分層蛋黃殼NiCo2O4微球的制備。
 
圖6. (a)旋轉蒸發制備不同的NiCo2O4。 (b)燃燒方法。
 
圖7. (a) RGO/ NiCo2O4納米棒和RGO/ NiCo2O4納米束的制備。(b) NiCo2O4和rGO/ NiCo2O4復合材料的制備。
 
圖8. (a) 3DHG/NCO復合材料的合成。 (b) 3D rGN/ NiCo2O4薄膜的合成。
 
圖9. (a) NF/G/NiCo2O4電極的制備工藝。 (b) NiCo2O4/ GH/NF的制備工藝。
 
圖10. (a) rHGO/NiCo2O4@CF、(b)導電碳布、(c)分層Ni-Co前驅體和(d)碳布上的NiCo2O4納米片的制備工藝。

       相關研究成果由大連理工大學化工學院、精細化工國家重點實驗室Xu Wang等人于2022年發表在Journal of Energy Storage (https://doi.org/10.1016/j.est.2022.105837)上。原文:Controllable synthesis of NiCo2O4, NiCo2O4/graphene composite and their electrochemical application in supercapacitors。

轉自《石墨烯研究》公眾號
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