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祝贺蔡浩然同学在《Materials Letters》上发表论文

发布时间:2019/07/29 19:43:34 浏览 人次

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本课题组2016级本科生蔡浩然同学在《Materials Letters》上发表题为《Synthesis of honeycomb-like nickel-manganese sulfifide compositenanosheets as advanced battery-type electrodes for hybrid supercapacitor》学术论文。该期刊属于工程技术/材料科学:综合类期刊,2018年最新影响因子为3.019。

 

文章摘要:

Honeycomb-like nickel-manganese sulfifide (NMS) composite nanosheets have been grown on carboncloth. The optimized NMS composite exhibits a high specifific capacity of 205 mAh g1at 2 mA /cm2 with good rate capability of 78% at 20 mA/cm2. The hybrid supercapacitor based on NMS composite obtains amaximum energy density of 27.3 Wh /kg at a power density of 505.2 W/kgwith excellent cycling stability of 75.3% over 6000 cycles at 8 mA/cm2

 

文章背景:

随着便携式和可穿戴电子技术的迅猛发展,对具有高能量和功率密度,低维护成本和长使用寿命的可持续能源存储设备的需求不断增加。混合超级电容器(HSC)结合了电池的阴极和电容性的阳极,已被认为是最有前途的候选之一,因为它们可以以更快的速度和高容量弥合电池和电容器之间的差距。在各种电池类型的材料中,过渡金属硫化物(TMS)的理论容量高,导电性好和环境友好等特性引起了人们的极大关注。特别是,多组分TMS复合材料有望提供更丰富的氧化还原化学作用,并协同作用来改善电化学性能。近来,已经进行了许多努力来制造具有所需结构和组分的基于TMS的复合材料。然而,就高容量和高倍率能力而言,它们中的许多仍遭受令人满意的电化学性能的损害,因此开发新的电极材料以进一步提高其能量存储效率至关重要。

因此本文报告了一种简便的两步法,用于在碳布上制造蜂窝状镍锰硫化物(NMS)复合纳米片,作为用于HSC装置的高级电池型电极。在三电极和两电极系统中都充分探索了优化的NMS复合材料的电化学性能。

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材料合成过程示意图

材料电镜图

材料的电化学性能测试结果

 

结论:

本文通过两步合成方法成功地在碳纤维布上制成了蜂窝状的NMS复合纳米片。优化的NMS-31复合材料显示出改善的比容量和良好的定速能力。基于NMS-31的HSC装置具有高能量密度和出色的循环稳定性,显示了这种材料在储能装置中的巨大潜力。

文献信息:

Cai, H.; Li, X.; Li, G.; Xia, H.; Wang, P.; Sun, P.; Huang, J.; Wang, L.; Yang, Y., Synthesis of honeycomb-like nickel-manganese sulfide composite nanosheets as advanced battery-type electrodes for hybrid supercapacitor.Materials Letters2019,255.

DOI:10.1016/j.matlet.2019.126505

文献链接:https://sciencedirect.xilesou.top/science/article/abs/pii/S0167577X19311206

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