導電襯底上微波輔助合成鈷基納米材料的電化學性能研究.pdf

1、由于環(huán)境污染和能源緊缺問題，大家越來越關注新能源的開發(fā)和能源儲備。氫氣為高效清潔能源，電解水是獲得氫氣的有效方式，關鍵一步是制備高效廉價的電催化劑；而超級電容器作為儲能媒介具有高的功率密度、快速充放電、長時間循環(huán)壽命和環(huán)保的優(yōu)點。利用微波水熱法，鈷基納米材料與導電襯底（碳布和泡沫鎳）結合，應用在電催化劑和超級電容器中，具有優(yōu)異的性能。
　　通過微波水熱反應，制備了具有三維納米層狀結構納米復合物CoS2/MoS2/CC，進行XRD、

2、Raman、XPS、SEM、TEM表征，并進行了 HER和超級電容器的電化學性能測試。CoS2納米顆粒嵌入并均勻分布到MoS2納米層上，在碳纖維布上均勻分布。與MoS2/CC和CoS2/CC對比，CoS2/MoS2/CC在電流密度為10mA/m2時具有低的過電勢為177mV、塔菲爾斜率為66mV/dec，并且在循環(huán)1000圈之后仍然保持著較好析氫活性；CoS2/MoS2/CC應用到超級電容器中，有高的比電容，在5mV/s時為406F/g

3、，經(jīng)10000圈循環(huán)之后保持初始比電容的95.27％。
　　通過微波水熱法和煅燒法結合，制備了NiCo2O4/NF復合材料，進行XRD、Raman、SEM、TEM表征，并進行HER、OER和超級電容器的電化學性能測試。針狀的NiCo2O4是由納米顆粒組成，顆粒尺寸20nm左右，針狀NiCo2O4均勻分布泡沫鎳表面。結果表明：HER和OER電催化過程中在電流密度為10mA/cm2時電壓分別為170mV和341mV，塔菲爾斜率分別為1

4、87mV/dec和137mV/dec，并具有良好的穩(wěn)定性。制備的NiCo2O4/NF//CDC ASC的電壓范圍為1.5V，其比電容在1mV/s下為105.6F/g；通過CV和GCD曲線得出，速率電容性能和電化學可逆性性能優(yōu)異。能量密度為79.2W/kg時其功率密度達到32.9Wh/kg，當功率密度達到初始的50倍即功率密度為3970.1W/kg時，能量密度能夠保持在16.5Wh/kg，具有優(yōu)異的倍率性能；同時具有好的穩(wěn)定性，CV循環(huán)5