氮掺杂碳二硫化钒复合材料的赝电容性能综合实验设计

实验以生物质明胶为氮源和碳源，通过简单的退火方法，设计合成了具有分层多孔结构的氮掺杂多孔碳包覆二硫化钒(VS2-NC)复合材料。利用X射线衍射仪、扫描/透射电镜、光电子能谱仪等测试手段进行结构表征，利用电化学工作站进行电化学性能测试。结果表明，制备的VS2-NC复合材料架构稳定、比表面积大、活性位点多、有利于电荷传输和离子扩散。在10 A·g-1的电流密度下，VS2-NC复合材料可达到407.3 F·g-1的比电容，经历5 000次长循环后仍可保持86%的放电容量，展现出了优异的赝电容性能。作为综合实验，实验体系完整，内容涵盖化学、材料、物理等多门学科，涉及多种仪器使用，覆盖面广，能充分体现出学科间的交叉融合。学生可在锻炼实验操作技能的基础上，充分了解科学前沿和热点问题，拓宽学科的深度与广度，提升综合科学思维能力，培养创新意识和创新能力，理论联系实际，培养更多适应社会需要的综合型、应用型、创新型人才。