【摘 要】
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随着能源的日益耗竭和环境污染的加剧,人们开始寻找清洁的、可再生的能源.超级电容器是一种实用的、环境友好的能源存储设备,具有高功率密度、长循环稳定性和快速充放电等特
【机 构】
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中物院成都科学技术发展中心,四川成都双流县银河路596号,610000;北京计算科学研究中心,北京市海淀区东北旺西路10号,100193北京计算科学研究中心,北京市海淀区东北旺西路10号,100193
【出 处】
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第31届全国化学与物理电源学术年会
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随着能源的日益耗竭和环境污染的加剧,人们开始寻找清洁的、可再生的能源.超级电容器是一种实用的、环境友好的能源存储设备,具有高功率密度、长循环稳定性和快速充放电等特点.通常可用做超级电容器的材料主要有碳材料、导电聚合物和过渡金属氧化物.其中,过渡金属氧化物具有更高的理论容量,大量的氧化还原反应活性位点,成本低和环境友好等特点,引起人们的广泛研究.然而,单过渡金属氧化物的电导率很差,极大的限制了其应用.人们发现通过其它过渡金属掺杂,形成双过渡金属氧化物,大大提高了其电导率.因此,我们首先通过化学气相沉积(CVD)方法在泡沫镍基底上制备三维网状结构的氮掺杂的碳纳米管(N-CNTs),再采用简易的电化学沉积和经过低温退火过程,最后得到三维Ni foam/N-CNTs/NiCo2O4纳米片结构.该复合结构具有以下2个优点:(1)由超强导电的一维N-CNTs组成的三维网状结构为均匀电沉积NiCo2O4纳米片提供了结实的骨架,承受体积的变化和提供高的离子和电子的运输路径;(2)相互交联的超薄二维NiCo2O4纳米片具有丰富的活性位点和更短的扩散路径.因此,Ni foam/N-CNTs/NiCo2O4纳米片电极呈现高的容量(1472 F g-1(1 A g-1)),优异的倍率性能(容量具有73％保持当电流密度从1 Ag-1到30 A g-1)和卓越的循环稳定性(在高电流密度10 A g-1下循环3000圈容量超过99％保持率).我们这种方法可以用于合成可应用于超级电容器和其它能源存储设备的电极材料.
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