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大連理工大學(xué)化工學(xué)院、精細(xì)化工國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Xu Wang等--NiCo2O4、NiCo2O4/石墨烯復(fù)合材料的可控合成及其在超級(jí)電容器中的電化學(xué)應(yīng)用

超級(jí)電容器作為傳統(tǒng)的儲(chǔ)能器件，具有成本低、充放電快、長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定、粉末密度大等優(yōu)點(diǎn)。電極材料的開發(fā)是構(gòu)建高性能超級(jí)電容器的重要任務(wù)。在現(xiàn)有的過渡金屬氧化物中，NiCo₂O₄具有較高的理論電容，受到越來越多的關(guān)注。鑒于NiCo₂O₄優(yōu)異的電化學(xué)性能，本文重點(diǎn)介紹了NiCo₂O₄及NiCo₂O₄/石墨烯復(fù)合材料在超級(jí)電容器中的研究進(jìn)展。首先介紹了NiCo₂O₄的可控合成及電化學(xué)性能，包括常用的方法，如水熱/溶劑熱法、共沉淀法、化學(xué)浴沉積法、電化學(xué)沉積法、模板法等。根據(jù)石墨烯基體的尺寸特征，將NiCo₂O₄/石墨烯復(fù)合材料分為二維(2D)復(fù)合材料和三維(3D)復(fù)合材料，并總結(jié)了其設(shè)計(jì)原理、微觀結(jié)構(gòu)及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用性能。最后，總結(jié)了NiCo₂O₄和NiCo₂O₄/石墨烯復(fù)合材料存在的問題，并提出了解決策略和未來展望。主要目的是為超級(jí)電容器的相關(guān)研究人員提供理論指導(dǎo)。

圖1. NiCo₂O₄、NiCo₂O₄/石墨烯復(fù)合材料的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用。

圖2. (a)互聯(lián)多孔NiCo₂O₄納米片（nanosheet）的制備。 (b) NiCo₂O₄納米花的制備。(c) NiCo₂O₄納米片（nanoflake）的制備。

圖3. (a) NiCo₂O₄六邊形納米片的制備。 (b) NF上的介孔NiCo₂O₄納米棒的制備。

圖4. (a)改變尿素用量沉積NiCo₂O₄納米結(jié)構(gòu)的研究。 (b)調(diào)整溶劑體系。

圖5. (a)軟模板對(duì)顯微結(jié)構(gòu)的影響。(b)分層蛋黃殼NiCo₂O₄微球的制備。

圖6. (a)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)制備不同的NiCo₂O₄。 (b)燃燒方法。

圖7. (a) RGO/ NiCo₂O₄納米棒和RGO/ NiCo₂O₄納米束的制備。(b) NiCo₂O₄和rGO/ NiCo₂O₄復(fù)合材料的制備。

圖8. (a) 3DHG/NCO復(fù)合材料的合成。 (b) 3D rGN/ NiCo₂O₄薄膜的合成。

圖9. (a) NF/G/NiCo₂O₄電極的制備工藝。 (b) NiCo₂O₄/ GH/NF的制備工藝。

圖10. (a) rHGO/NiCo₂O₄@CF、(b)導(dǎo)電碳布、(c)分層Ni-Co前驅(qū)體和(d)碳布上的NiCo₂O₄納米片的制備工藝。

相關(guān)研究成果由大連理工大學(xué)化工學(xué)院、精細(xì)化工國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Xu Wang等人于2022年發(fā)表在Journal of Energy Storage (https://doi.org/10.1016/j.est.2022.105837)上。原文：Controllable synthesis of NiCo₂O₄, NiCo₂O₄/graphene composite and their electrochemical application in supercapacitors。

轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)



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