近年来,FeOOH以其优异的负电位窗口和高的理论比电容值,成为一种新型的阳极材料,具备各种形状和成分的FeOOH已被开发成SCs的电极。FeOOH也与其他材料,如金属氧化物和富碳物质结合形成复合物。Zhang团队[176]采用水热法制备出极其细小的α-FeOOH纳米棒/氧化石墨烯复合物作为SCs的电极材料,以氧化石墨烯和醋酸铁为原材料,不添加任何添加剂直接反应制得。α-FeOOH纳米棒平均直径为6nm,平均长度为75nm。......
2023-10-20
Ni、Co、Fe基复合材料电极的电化学性能研究
【摘要】：Co2也是一种SCs高容量的正极材料,由于其层间距大、成本低,其理论比电容值可达3460F/g。免黏结剂的Co2与CNT阵列电极产生高比电容值及优异的倍率性能[197],Graphene/Co2复合物输出的比电容值明显高于纯Co2。截至目前,在以往的报道中Co2及其衍生物表现出高的比电容值,但较低的活性物质负载量和较低的电势范围将很大程度上限制其在SCs中的实际应用。
在众多金属氧化物中,Co3O4以其价格低廉、氧化还原活性高、理论比电容值突出(3560F/g)、可逆性好、环境友好等优点,被认为是取代最先进的RuO2的理想正极材料。近年来,人们致力于合成不同形貌的Co3O4纳米结构,如纳米片、纳米线、纳米管、气凝胶、纳米花和微球[186-188]。例如,长在泡沫镍上的Co3O4纳米片阵列以其独特的3D分等级结构,具有快速的离子、电子运输能力,获得了2735F/g超高的比电容值[186],介孔Co3O4纳米线阵列随意地生长在泡沫镍上输出1160F/g的比电容值,经过5000圈循环后电容保持率为90.4%[189]。Co3O4纳米管因其结构独特、比表面积大展现了优异的比电容值(574F/g)[188]。为了提高Co3O4电极的导电性,引入各种各样的富碳材料形成复合物用于SCs[126,190-192],通过共沉淀法制备的Co3O4/CNT复合物由于二者间的协同效应比纯Co3O4拥有更高的比电容值(418F/g)[190]。研究表明,石墨烯/Co3O4复合物在水溶液中获得的最大比电容值为243.2F/g[126],3D石墨烯泡沫支撑Co3O4纳米线输出1100F/g的比电容和出色的循环稳定性[193],柔韧的、独立的Co3O4/RGO/CNT纸状电极输出的比电容为378F/g[192]。
Co(OH)2也是一种SCs高容量的正极材料,由于其层间距大、成本低,其理论比电容值可达3460F/g。Co(OH)2电位氧化沉积在不锈钢上输出比电容值为890F/g[194],多孔Co(OH)2/Ni复合物由于Ni的引入提高了导电性,其比电容值高达1310F/g[195],海胆状介孔Co(OH)2纳米线由于其有序的微观结构、分等级的孔隙度、良好的导电性,输出的比电容值为421F/g[196]。Co(OH)2为一种p型半导体,在动力学上不利于支持高功率密度所需的快速电子传输,为了进一步提高其电化学性能,引入CNTs和石墨烯等导电碳材料构建复合纳米结构成为一种有效途径[124,197]。免黏结剂的Co(OH)2与CNT阵列电极产生高比电容值(12.74F/cm3)及优异的倍率性能[197],Graphene/Co(OH)2复合物输出的比电容值(972.5F/g)明显高于纯Co(OH)2(726.1F/g)。截至目前,在以往的报道中Co(OH)2及其衍生物表现出高的比电容值,但较低的活性物质负载量和较低的电势范围将很大程度上限制其在SCs中的实际应用。(www.chuimin.cn)
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Ni、Co、Fe基复合材料的电化学性能研究及详细阅读
在这项研究中,5%纳米多孔碳是由聚丙烯酸钠制得并与20%石墨烯复合而成。这项研究体现了孔体积与石墨烯含量对设计SCs电极的重要性,孔体积需要优化至小于0.7nm,引入石墨烯可以提高复合物的导电性从而获得最好的电容性能。......
2023-10-20
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一个典型超级电容器是由双电极、多孔隔膜和电解液共同组成的。事实上,随着各类超级电容器技术的不断发展,可重点结合不同电极材料的优势以提高装置的性能。其他因素如碳材料的内部电阻、表面官能团的种类和数量、表面润湿性能、边缘效应和循环性能等,都直接影响着SCs的电化学性能。......
2023-10-20
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Ni、Co、Fe基复合材料电化学性能研究-意详细阅读
目前,解决这一问题的关键是在不损失SCs高功率容量的基础上,研究设计出价格低廉、能量密度高的电极材料。本书通过优化Ni、Co、Fe基复合电极材料的组成、形貌及结构,使其组装成同时具备高能量密度和高功率密度的SCs,对拓展SCs在电力储能、电动汽车及便携式电子产品等前沿领域的应用有很强的现实意义。......
2023-10-20
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Ni、Co、Fe基复合材料的制备及电化学性能详细阅读
超级电容器的比电容定义如下:其中,Q为单位质量电极上储存的电荷量,V为工作电压窗口。超级电容器由于其不同的储存能量机制,可分为以下两种基本类型:电化学双电层电容器[8]。通常情况下,具有大比表面积的碳基活性物质被用作EDLCs的电极材料。这类电容器源于电极材料与电解液之间发生的氧化还原反应[5,10]。图1.1双电层电容器和赝电容器2电池电极装置示意图[11]......
2023-10-20
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Ni、Co、Fe基复合材料的制备与电化学性能详细阅读
Fu等人[159]将α-Ni2膜电沉积到Ni片上,发现其具有超高的电容值。结果显示,α-Ni2粒子具有出色的电化学活性,作为单电极比电容值高达2595F/g。在这些方法中,将高导电性的石墨烯引入Ni2形成复合物是一种有效的、直接的方法。另外,Ni2纳米颗粒负载在石墨烯表面可以作为间隔物有效地降低石墨烯片的团聚,最终保持高比表面积,所以研究Ni2与石墨烯复合材料的制备及其电化学性能是非常有必要的。......
2023-10-20
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Ni、Co、Fe基复合材料制备及电化学性能研详细阅读
金属(氢)氧化物的高电活性有助于碳纳米结构/金属(氢)氧化物的比电容和能量密度的提升,并且复合电极中二者产生协同效应降低了材料成本。碳材料作为一种组分在不同维度上与金属(氢)氧化物结合形成的多维复合物是一类优异的超级电容器电极材料,其中石墨烯与Ni2的复合物为近来的研究热点。......
2023-10-20
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金属基电化学核酸杂交指示剂的研究进展详细阅读
近年来，金属配合物因在化学核酸酶、电化学发光标记和结构探针等方面的广阔应用前景而作为一种优秀的DNA靶向分子成为无机生物化学领域研究的一个热点[86]。因此，对简单多吡啶配合物的配体进行有目的的修饰和衍生，从而提高其作为电化学DNA杂交指示剂的灵敏度和降低背景信号的干扰成为目前开发优秀杂交指示剂的研究需要。当将[Os3]2+作为电化学杂交指示剂应用于对目标DNA的定量检测时，还原峰电流在6.9×10-10g/mL-6.9×10-5g/mL范围内呈现良好的线性关系。......
2023-06-22
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