Trans Tianjin Univ |碳布基材上构建所需 NiCoTe₂纳米片阵列作为高性能不对称超级电容器的正极材料
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https://link.springer.com/article/10.1007/s12209-022-00312-3
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本文亮点1. 通过简单的电沉积和水热反应直接在柔性碳布上生长了新型NiCoTe₂纳米材料，可直接用作高性能超级电容器的无粘结剂电极。
2. 纳米片阵列 NiCoTe₂显示出高比电容（1 A/g时为 924 F/g）和良好的循环稳定性能（5000 次循环后保留率为 89.6%）。
3. 研究了GDL和MPL的孔隙率、MPL中的裂缝和穿孔位置对质子交换膜燃料电池的液态水传输、反应物分布和输出性能的影响，有助于深入了解水淹、氧气传输和燃料电池性能之间的相互联系。以NiCoTe₂ 纳米片阵列为正极、活性炭为负极的非对称超级电容器电极具有优异的电化学性能，功率密度高，充电时间短等优点。
4. 为生产高性能混合超级电容器双金属碲化镍钴纳米片阵列电极提供了一种新思路。
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背景及意义自双金属镍钴氧化物纳米线首次报道以来，受到了极大的关注。理论上讲，与单金属镍或钴的化合物相比，双金属镍钴化合物具有更高的理论比电容和电导率，可表现出更优的电化学性能。而碲作为第六主族元素，位于元素周期表中的金属和非金属之间，电导率比硫和硒都高。由此碲化镍钴作为一种极具潜力的电极材料，有可能提供更令人满意的储能性能。本文通过简单的电沉积和水热反应直接在柔性碳布上生长了新型NiCoTe₂纳米材料，可直接用作高性能超级电容器的无粘结剂电极。由于NiCoTe₂纳米材料的超亲水表面、快速的离子扩散和电子传输通道以及优良的电化学活性，NiCoTe₂电极显示出高比电容（1 A/g时为924 F/g）和良好的循环稳定性（5000次循环后保留率为89.6%）。NiCoTe₂//活性炭非对称超级电容器可在较短的充电时间内实现较高的能量密度和功率密度，为生产高性能混合超级电容器用双金属碲化镍钴纳米片阵列电极提供了一种新思路。
图1 NiCoTe₂电沉积在碳布上的制备过程
图3 EDS图像和元素映射图（a）分层图, （b）Ni, （c）Co, （d）Te和（e）C, （f）NiCoTe₂的EDS 图
图4 NiCoTe₂电极的电化学性能：NiCoTe₂-15的（a）CV曲线，（b）GCD曲线；不同电沉积时间所制备电极的（c）CV曲线和（d）GCD曲线；NiCoTe₂-15、NiTe和CoTe电极的（e）CV曲线和（f）GCD曲线；（g）10 A/g下NiCoTe₂-15电极的循环性能和（h）EIS曲线
图5 （a）NiCoTe₂和AC电极在5 mV/s下CV曲线；NiCoTe₂//AC非对称超级电容器的（b）CV曲线，（c） GCD曲线，（d）质量比电容，（e） 10 A/g下的循环性能和库伦效率
1999年天津大学获博士学位，现任天津大学电气自动化与信息工程学院电气工程系副教授。他的研究兴趣包括电气绝缘、储能、电气与电子功能材料的合成及应用。
Transactions of Tianjin University
天津大学学报（英文版)
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《天津大学学报（英文版）》是由教育部主管、天津大学主办的学术性英文期刊，被EI、Scopus等多家国际著名数据库收录。2018年改版为专业刊，重点刊登能源材料、能源化学与化工领域的原创性、创新性研究成果，包括太阳能利用、产氢与储氢、二氧化碳捕获和转化、燃料电池、电池和超级电容器、催化、煤炭和石油的清洁利用、生物燃料、能源政策等主题。本刊与Springer合作出版，在SpringerLink上全文在线，做到了快速审稿和出版。2016年入选“中国科技期刊国际影响力提升计划”，2019年入选“中国科技期刊卓越行动计划”。欢迎大家关注和投稿！
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