含Co_3O_4自组装的3D石墨烯气凝胶及其电容器性能研究

设计了一种简单的通过一步水热法制备三维(3D)多孔的Co_3O_4/石墨烯气凝胶(GA)材料。因石墨烯(Graphene)所具有互相连通的三维孔道以及Co_3O_4纳米微球丰富多孔结构,Co_3O_4/GA表现出良好的导电性和赝电容性,是一种优异的用于能量储存装置的电极材料。该Co_3O_4/GA复合物拥有高比表面积(139 m2/g)和较宽的孔径分布(约为1~100nm)。单纯GA的比电容值为175.5 F/g,由于Co_3O_4微球的引入,使复合物气凝胶的比电容值得到了显著提升,在电流密度为1 A/g时,比电容值高达1456.3 F/g。以Co_3O_4/GA为正极、GA为负极、Li OH/PVA为凝胶电解质组装成全固态非对称超级电容器(SASC),当功率密度为648.9 W/kg时,该SASC拥有优异的能量密度(68.1 W·h/kg),说明此Co_3O_4/GA是一种优异的超级电容器电极材料。     

基于Co(Ⅱ)配合物前驱体的微纳米Co_3O_4功能材料的研究进展

金属有机骨架化合物(MOFs)是由有机配体和金属节点通过自组装形成的一类具有周期性结构和较大比表面积的材料。目前,选择MOFs材料作为前驱体,经高温焙烧合成纳米金属氧化物或纳米复合金属氧化物材料是一大研究热点。综述了近年来以Co基配位聚合物为前驱体制备纳米Co_3O_4或Co_3O_4/碳纳米复合材料的方法,以及Co_3O_4纳米材料在锂离子电池负极材料、超级电容器、电催化析氧反应、气敏材料及催化剂材料等研究领域的应用,并对其今后的发展进行了展望。     

基于Co_3O_4/C复合水凝胶的全固态柔性超级电容器的研究

以沸石咪唑骨架-67(ZIF-67)为前驱体,采用两步煅烧法制备了四氧化三钴/碳(Co_3O_4/C)纳米复合材料。利用自由基聚合法合成了Co_3O_4/C-聚丙烯酰胺水凝胶,进一步在水凝胶框架中原位聚合电化学活性聚吡咯颗粒,制备具有优异机械性能的柔性复合电极材料。在此基础上,将该柔性电极材料和水凝胶电解质组装成全固态柔性超级电容器;实验结果表明,Co_3O_4/C纳米材料与导电聚合物复合电极材料具有优异的超级电容器性能。通过恒流充放电曲线计算得到该器件具有197.83 m F/cm~2的面电容。在电化学循环10 000圈后该器件的容量仅下降9%,展示了其优异的循环稳定性;此外,该电容器具有的优异机械柔性,使其有望应用于未来柔性电子器件。     

钴氧化物的电化学制备及超级电容性能研究

本文采用便捷绿色的电化学交流电法以金属钴为前驱体合成了Co(OH)_(0.225)(SO_4)_(0.925)/Co_3O_4复合物。扫描电子显微镜及透射电子显微镜表征说明其形貌为纳米颗粒,XRD表征说明其物相为正交Co(OH)_(0.225)(SO_4)_(0.925)和立方Co_3O_4的混合物。该材料应用于超级电容器具有较好的电化学性能。     

氧化物型超级电容器电极材料的研究进展

氧化物型电极材料可以发生可逆的氧化还原反应从而具有较大的赝电容,其比容量远远大于活性炭材料的双电层电容,而且使用寿命长,维护简单,具有广阔的应用前景。主要论述了超级电容器用氧化物电极材料(RuO_2、MnO_2、NiO和Co_3O_4等)的储能原理、制备和性能的研究现状。     

氧化物型超级电容器电极材料的研究进展

氧化物型电极材料可以发生可逆的氧化还原反应从而具有较大的赝电容,其比容量远远大于活性炭材料的双电层电容,而且使用寿命长,维护简单,具有广阔的应用前景。主要论述了超级电容器用氧化物电极材料(RuO_2、MnO_2、NiO和Co_3O_4等)的储能原理、制备和性能的研究现状。     

Co_3O_4/Ni泡沫复合材料的制备及其在超级电容器的应用研究

通过水热和煅烧两步法在集流体镍泡沫上直接生长Co_3O_4,得到Co_3O_4/Ni泡沫复合材料,并应用于超级电容器的电极材料,研究其结构形貌对电化学性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)和辰华电化学工作站等对其结构和性能进行了表征。结果表明,在集流体镍泡沫上直接生长形成的多孔结构复合电极材料显示了优异的比电容量(332.5 F/g)和良好的电化学稳定性(500次循环后比电容量保持85%),在高性能电化学存储器件方面具有广泛的应用前景。     

超级电容器RuO_2及其金属氧化物复合电极材料的研究现状

本文综述了超级电容器RuO_2电极材料及其TiO_2、SnO_2、Co_3O_4、MnO_2及NiO_2等过渡族金属氧化物复合电极材料的研究进展,结果表明仅从制备方法上提高RuO_2电极材料的综合性能存在局限性,难以获得到高比电容、低成本的电极材料。采用过渡族金属氧化物掺杂RuO_2基电极材料,在性能与成本上获得了一定的进展,但是还没有真正达到降低成本与改善性能的双重作用。同时寻求性能较为优良、成本低廉的电极材料仍将成为当今超级电容器电极材料的研究热点。     

Co_3O_4的制备方法及其气敏性能的概述

Co_3O_4是一种常见的尖晶石型半导体材料。本文介绍了几种较为常见的Co_3O_4的制备方法,并探究了Co_3O_4对乙醇、甲烷、氮氧化物、一氧化碳等气体的敏感性及其在气体传感器上的应用。     

g-C3N4基超级电容器用电极材料的研究进展

超级电容器由于具有功率密度大、储放电速度快、循环寿命长等优点受到储能领域的极大关注，电极材料是其性能优劣的关键所在。而具有较高含氮量、活性位点多且形貌与稳定性良好的g-C₃N₄作为一种优秀的超级电容器电极材料受到研究者的青睐。本文综述了g-C₃N₄基超级电容器的结构特征以及储能机理，重点阐述了g-C₃N₄基复合材料的性能提升策略，最后梳理了g-C₃N₄基超级电容器电极材料的性能提升研究进展，明确了g-C₃N₄基复合材料具有优秀的超级电容器电极材料应用前景。