钴基纳米晶-氮掺杂碳纳米笼复合材料的构建与电化学储能性能研究

科技工作者之家 2019-06-20

来源:中国科学材料

Co(OH)2、CoO和Co3O4等钴基化合物因具有高理论容量和赝电容性质而备受关注。但受限于活性表面积小、电荷传输缓慢等原因,钴基纳米材料的实际储能性能却有限。

近日,南京大学胡征教授等人在Science China Materials上发表研究论文,以他们前期开发的具有大比表面积、高导电性和微孔-介孔-大孔共存的分级结构氮掺杂碳纳米笼(hNCNCs)为载体,成功构建了晶粒尺寸小、电荷转移快的系列钴基纳米晶-hNCNCs复合材料,有效地提高了活性材料的利用率。其中,Co(OH)2/hNCNCs在2 A g−1下表现出1170 F g−1的高比容量,基于活性物种Co(OH)2的比电容高达2214 F g−1,接近其理论值(2595 F g−1)。研究发现,具有不同组成的Co(OH)2、CoO和Co3O4纳米晶通过相同的可逆氧化还原反应存储/释放电能。这种新的储能机理表明将碳基载体上的Co(OH)2转化为CoO或Co3O4的操作是非必要的,甚至可能损害其储能性能

本研究可为开发过渡金属化合物基高能量密度电极材料提供借鉴。

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图1 Co-NCs/hNCNCs 复合材料的电化学性质

该研究成果最近发表于Science China Materials, 2019, 10.1007/s40843-019-9449-0



来源:SciChinaMater 中国科学材料

原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwMDc0OTAzOQ==&mid=2651212531&idx=1&sn=b3ec331606a88393ad779e97a668e031&chksm=8116d673b6615f65d5ac20606c86d5900e218cfd779f8be7d37456f9e18a821ac5af7fb1e1f7&scene=27#wechat_redirect

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