在碳纤维布上原位生长NiCo层状双氢氧化物纳米片用于高性能非对称超级电容器

通过恒电压电沉积法在不同的碳纤维基体上原位制备NiCo层状双金属氢氧化物(NiCo-LDH)复合材料(NiCo-LDH/碳纤维布),该方法无需粘合剂,可以有效避免由于粘合剂的加入引起的导电性降低。在NiCo-LDH的层状晶体结构中,正电荷的主体层和层间电荷补偿阴离子可以促进电极材料之间的离子扩散,从而可高效利用活性位点。得益于NiCo-LDH折叠层状结构的特点,NiCo-LDH/碳纤维布具有出色的比电容(1 A·g^-1时1387.5 F·g^-1)。此外,以NiCo-LDH/碳纤维布作为正极,涂覆在泡沫镍表面的还原氧化石墨烯(rGO/NF)作为负极,组装而成的非对称超级电容器(ASC)具有极好的电化学性能。ASC在1 A·g^-1时能量密度为26.6 Wh·kg^-1,功率密度为850.4 W·kg^-1,在最大功率密度为8500.3 W·kg^-1时能量密度仍保持有14.9 Wh·kg^-1。     

线状全固态CNTF@ZnCo-OH//CNTF@RGO超级电容器的制备与电化学性能

采用电化学沉积在碳纳米管纤维上复合锌钴氢氧化物纳米片（CNTF@ZnCo-OH）,并研究其电化学性能。实验结果表明CNTF@ZnCo-OH电极在2 A·g^-1的电流密度下比电容为748 F·g^-1,在10 A·g^-1的电流密度下循环2 000圈以后,比电容保持率高达110.4%。该优异循环性能得益于碳纳米管纤维基底的网络结构和ZnCo-OH的纳米片状结构。以CNTF@RGO（石墨烯）为负极、CNTF@ZnCo-OH为正极,组装线状全固态非对称CNTF@ZnCo-OH//CNTF@RGO超级电容器。该器件在0.5 A·g^-1电流密度下比电容为70 F·g^-1,2 000次循环后电容保持率为79.6%,并且在不同的弯曲状态下保持电化学性能不变,具有优良的机械稳定性。该非对称线状器件可以在0.8~1.4 V之间工作,其能量密度高达19.1 Wh·kg^-1,对应的功率密度为1 400.3 W·kg^-1。2个30 mm长的线状器件可持续点亮LED灯10 s。     

CoNi2S4上电沉积NiS用于柔性固态非对称超级电容器

采用一种在CoNi2S4上电沉积NiS的有效方法来改善钴/镍硫化物的性能。CoNi2S4@NiS电极材料在1 A·g^-1时比电容达到1433 F·g^-1,并具有很好的倍率性能。CoNi2S4@NiS和还原氧化石墨烯组装成的柔性固态非对称超级电容器的能量密度在功率密度为800 W·kg^-1时达到36.6 Wh·kg^-1,并且在10000次充放电后表现出良好的循环性能,循环保持率达87.8%。     

有机电极材料在非水系金属镁二次电池中的研究进展

由于镁资源储量丰富、成本低廉, 且金属镁具有理论体积比容量高(3833 mAh/cm³), 沉积/溶解过程中不易形成枝晶等优点, 金属镁二次电池受到了研究者的广泛关注. 然而, Mg²⁺较大的极性导致其在多数锂离子电池正极材料中无法实现可逆脱嵌. 主流无机电极材料普遍存在只能在较小电流密度下循环、动力学缓慢、制备工艺复杂等问题. 相较而言, 有机电极材料具有理论比容量高、结构多样易调控、资源丰富、环境友好、受离子半径和电荷影响小等优点, 被认为是一种有潜力的电极材料. 综述了近年来用于非水系镁二次电池有机正极材料的研究进展, 讨论了不同类型有机正极材料的电荷存储机制及电化学性能, 并总结了其面临的挑战、解决策略以及未来的发展方向.