【摘要】：隨著能源危機(jī)和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重,電化學(xué)儲(chǔ)能裝置的發(fā)展成為解決這問題的關(guān)鍵。近年來,相比傳統(tǒng)電容器和電池,超級電容器由于高功率密度和長時(shí)間的循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn),吸引了人們的廣泛關(guān)注,但是低能量密度限制了它的發(fā)展,超級電容器的能量密度可以通過提高材料的比電容來提高,近年來,導(dǎo)電聚合物和金屬硫化物受到研究者的青睞,但是導(dǎo)電聚合物穩(wěn)定性差,硫化物導(dǎo)電性差的缺點(diǎn)限制了它們的發(fā)展,本論文圍繞聚吡咯和鈷基硫化物,在泡沫鎳基底上制備了核殼結(jié)構(gòu)的電極材料,然后以核殼結(jié)構(gòu)材料為正極,碳納米管和活性炭為負(fù)極組裝了非對稱超級電容器,內(nèi)容包括以下兩個(gè)部分:1.以泡沫鎳為基底,通過兩步電沉積法生長PPy@CoS核殼納米線陣列電極,在PPy@CoS復(fù)合電極中,PPy作為導(dǎo)電骨架,增加了材料的導(dǎo)電性,縮短了離子擴(kuò)散途徑,CoS納米片作為保護(hù)層起到防止PPy在充放電過程中體積皺縮的作用,這種核殼結(jié)構(gòu)具有很大的表面積,豐富的活性位點(diǎn),結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在1Ag-1電流密度下,電容高達(dá)2191 F g-1,經(jīng)過3000次充放電后,電容沒有衰減而且提升到初始值的123%。通過對比知道,PPy@CoS復(fù)合電極比PPy和CoS單電極在導(dǎo)電性,比電容和循環(huán)穩(wěn)定性方面要好。為了測試電極的實(shí)用價(jià)值,我們組裝了 PPy@CoS//CNT非對稱電容器(功率密度為174.8W Kg-1時(shí),能量密度為48.6WhKg-1),最后我們串聯(lián)兩個(gè)電容器成功點(diǎn)亮一個(gè)紅色LED燈。2.以泡沫鎳為基底,通過兩步水熱法分別生長了核殼結(jié)構(gòu)的CoS和MnCo2S4納米線電極,比較它們的性能發(fā)現(xiàn),MnCo2S4電極具有更好的電化學(xué)性能,在電流密度1Ag-1下表現(xiàn)出的比電容為2507 Fg-1,比CoS高出29.4%,恒電流充放電2000次后,電容僅損失8.3%,這主要是因?yàn)镸n-Co雙金屬協(xié)同作用,提供了更好的導(dǎo)電性和更多的活性位點(diǎn)。為了測試其實(shí)際應(yīng)用能力,我們還組裝了 MnCo2S4//AC非對稱電容器(功率密度為750.4 WKg-1時(shí),能量密度為49.5 Wh Kg-1),將兩個(gè)電容器串聯(lián)起來可以點(diǎn)亮一個(gè)白色LED燈。
【圖文】：

電極材料是由高比表面積和高空隙的納米材料制成的它是超級電容器最逡逑重要的組成部分。根據(jù)電極材料的儲(chǔ)能原理，可將其分為雙電層電容器（ＥＤＬＣ）和逡逑贗電容電容器（Ｐｓｅｕｄｏｃａｐａｃｉｔｏｒｓ），a傻縟萜饔殖莆ɡ詰縟萜鰨�，原理壤_跡保卞義纖盡ｅ義希渝危殄澹鰣澹牛歟澹悖簦潁錚歟簦邋澹櫻澹穡幔潁幔簦錚蟈危у澹牛歟澹悖簦潁錚歟簦邋澹櫻澹穡幔潁幔簦錚蟈義希茫酰潁潁澹睿翦危鰣危茫酰潁潁澹睿翦義�；＾邋ｃｅP歟歟澹悖簦錚蟈危悖錚歟歟澹悖簦錚蟈義希垮澹悖幔簦椋錚鑠�？邋ａｎｉｅP鑠義希牛歟澹悖簦潁椋悖幔戾澹洌錚酰猓歟澹歟幔澹蟈澹悖幔穡幔悖椋簦錚蟈�？邋ｃａｔｉｅP鑠危校螅澹酰洌錚悖幔穡幔悖椋簦錚蟈義賢跡保背兜縟萜髟磽跡郟擔(dān)蒎義希卞義，

本文編號：2696635