【摘 要】
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如今,由于能源危机和环境问题,研究人员致力于开发低成本和友好的能源存储应用设备。超级电容器（也称电化学电容器）是储能装置的理想选择之一,具有充电速度快、功率密度高、使用寿命长以及操作安全等显著特点。目前,很多新兴的超级电容器电极材料不断涌现,过渡金属硫化物具有高导电性、高理论容量/电容等优点引起了人们的广泛关注。因此,寻找一种制备方法简单、结构新颖、电化学性能优良的过渡金属硫化物电极显得尤为重要。
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如今,由于能源危机和环境问题,研究人员致力于开发低成本和友好的能源存储应用设备。超级电容器（也称电化学电容器）是储能装置的理想选择之一,具有充电速度快、功率密度高、使用寿命长以及操作安全等显著特点。目前,很多新兴的超级电容器电极材料不断涌现,过渡金属硫化物具有高导电性、高理论容量/电容等优点引起了人们的广泛关注。因此,寻找一种制备方法简单、结构新颖、电化学性能优良的过渡金属硫化物电极显得尤为重要。本文采用一步水热法合成了FeCoS2和NiCoS2,并以氧化石墨烯为前驱体合成了硫化钴铁-氧化石墨烯、硫化钴镍-氧化石墨烯复合材料,为过渡金属硫化物的简易制备及其在超级电容器方面的应用提供了更多的实验支持,并对其进行了相关的电化学测试:（1）一步水热法制备了FeCoS2,探索了反应温度（160℃-200℃）、反应时间（4h-6 h）以及钴铁摩尔比例（1:1;1:2;1:3;1:4）对合成产物电化学性能的影响,测试结果表明,温度为180℃,时间为6 h,钴铁摩尔比例为1:3时所制备的FeCoS2电化学性能最好,在6 mol L-1 KOH电解液中的质量比容量为617 F g-1,在此基础上,以氧化石墨烯为前驱体,调节氧化石墨烯的添加量探究硫化钴铁与氧化石墨烯的最佳配比,在最佳配比条件下,其在6 mol L-1 KOH电解液中的质量比容量为630.7 F g-1。（2）一步水热法制备了NiCoS2,探索了钴镍摩尔比（1:2;1:3;1:4）对合成产物电化学性能的影响。测试结果表明,钴镍摩尔比例为1:3时所制备的Co Ni S2电化学性能最好,在6 mol L-1 KOH电解液中的质量比容量为1620 F g-1,在此基础上,以氧化石墨烯为前驱体,调节氧化石墨烯的添加量探究硫化钴铁与氧化石墨烯的最佳配比,在最佳配比条件下,其在6 mol L-1 KOH电解液中的质量比容量为1866.7 F g-1,最后,以Ni0.75Co0.25S2-10GO材料为正极,Fe0.75Co0.25S2-30GO为负极材料组装了非对称超级电容器,在功率密度为1066.7 W kg-1情况下,能量密度高达78.2 Wh kg-1;当功率密度达到32000 W kg-1时,能量密度仍能达到26.7 Wh kg-1。
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