用于提升非对称超级电容器能量密度的致密一维纳米阵列硫族化物基赝电容电极
应用物理
2019-05-16 v1 材料科学
摘要
作为下一代储能系统受到广泛关注的超级电容器（SCs）若要取得进一步发展，合理设计具有更优电化学结构的活性电极材料是提升其具有高比能量和功率密度性能的最重要因素之一。我们提出并成功利用简便的液-固化学氧化过程与阴离子交换反应相结合，在铜网集流体上直接生长硫化铜（CuS）纳米线（NWs）作为硫族化物基电极材料。我们发现所制备的 CuS NWs 具有排列良好的纳米晶晶粒结构、高长径比与高密度，并与铜网有良好的机械和电接触。所获得的 CuS NW 基电极无需额外粘结剂与导电材料，因其独特的结构、电学和电化学特性，展现出高达 378.0 mF/cm² 的面电容以及约 90.2% 在 2000 次充放电循环中的优异循环保持率。此外，为实际应用超级电容器，我们以活性炭为阳极、CuS NWs 为阴极构建了非对称超级电容器，其在 2000 次充放电过程中展现出 91% 的良好电容保持率，以及相比其他已报道赝电容 SCs 更优的 1.11 mW h/cm³ 体积能量密度。
引用
@article{arxiv.1905.06039,
title = {A pseudo-capacitive chalcogenide-based electrode with dense 1-dimensional nanoarrays for enhanced energy density in asymmetric supercapacitors},
author = {Young-Woo Lee and Byung-Sung Kima and Jong Hong and Juwon Lee and Sangyeon Pak and Hyeon-Sik Jang and Dongmok Whang and SeungNam Cha and Jung Inn Sohn and Jong Min Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.06039},
year = {2019}
}
备注
18 pages, 4 figures