Để đẩy mạnh giới hạn mật độ năng lượng của siêu tụ điện, cần có một loại vật liệu điện cực mới có cấu trúc thuận lợi.
Sunfua kim loại nhị phân có triển vọng lớn khi dùng làm vật liệu điện cực cho các thiết bị lưu trữ năng lượng hiệu suất cao vì chúng có hoạt tính điện hóa cao hơn và dung lượng lớn hơn so với sunfua kim loại đơn.
Bài viết này trình bày thiết kế và chế tạo hợp lý các tấm nano NiCo₂S₄ được hỗ trợ trên bọt carbon pha tạp nitơ (NCF) (dựa trên bọt melamine cacbon hóa SINOYQX) như một điện cực linh hoạt mới cho siêu tụ điện.
Một phương pháp hai bước đơn giản được phát triển để nuôi cấy các tấm nano NiCo₂S₄ trên NCF với độ bám dính mạnh, bao gồm việc nuôi cấy tiền chất Ni-Co và sau đó chuyển đổi thành các tấm nano NiCo₂S₄ thông qua quá trình sunfua hóa.
Nhờ các đặc điểm về thành phần và cấu trúc điện cực 3D, điện cực NiCo2S4 / NCF thể hiện hiệu suất điện hóa được cải thiện đáng kể với điện dung cực cao (877 F g −1 ở 20 A g −1 ) và độ ổn định chu kỳ tuyệt vời.
Hơn nữa, một thiết bị siêu tụ điện bất đối xứng không chất kết dính cũng được chế tạo bằng cách sử dụng NiCo2S4 / NCF làm điện cực dương và carbon xốp có cấu trúc trật tự (OMC)/NCF làm điện cực âm; điều này cho thấy mật độ năng lượng cao (≈45.5 Wh kg −1 ở 512 W kg −1 ).
Để biết thêm thông tin về dự án, vui lòng liên hệ với SINOYQX qua: [email protected] hoặc email tại [email protected] Laifa Shen, Jie Wang, Guiyin Xu, Hongsen Li, Hui Dou và Xiaogang Zhang từ Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, Phòng thí nghiệm trọng điểm cấp tỉnh Giang Tô về Vật liệu và Công nghệ Chuyển đổi Năng lượng, Nam Kinh, Trung Quốc. Để đẩy giới hạn mật độ năng lượng của siêu tụ điện, cần thiết phải có một loại vật liệu điện cực mới với cấu trúc thuận lợi.