当前,具有分等级结构的多组分微纳米材料已经激起了众多研究者极大的研究兴趣,因为这些材料拥有大的比表面积、高效的电子转移通道以及众多的反应活性位点。因此,许多研究者已经把这些材料应用在储能领域。而在储能领域中,超级电容器正在吸引着越来越多人的关注,因为它们具有高的功率密度、快速的充放电特性、长久的循环寿命并且更加绿色环保。
近日,先进材料研究中心硕士研究生郭凯璐同学以一种中空多孔的生物质碳材料(CTs)为基体,以六水硝酸镍、六水硝酸钴和尿素为反应物,在水和乙醇的混合溶剂体系下,通过溶剂热反应率先得到了均匀分布在基体上的刺球状Ni-Co前驱体。然后再通过一种简单的化学气相沉积法,得到了组分可灵活调控的Ni-Co-S/CTs、Ni-Co-Se/CTs、Ni-Co-Se-S/CTs等复合物,并且在不添加其他导电剂及粘结剂的情况下,将这些复合物直接作为电极材料应用于超级电容器。由于组分不同,这些材料也展现出了各具特色的性能优势,例如Ni-Co-S/CTs的比容量最高,而Ni-Co-Se/CTs的倍率性能最好。这部分研究工作为设计和制备具有特殊微纳米结构的多组分电极材料提供了借鉴。
该研究工作得到了国家自然科学基金、河南省科技创新人才基金、河南省科技创新团队项目和纺织服装产业河南省协同创新中心的支持。