在泡沫镍上自组装CNTs提高NiCoO2@CNT@NF超级电容器电极性能( Self-assembly of CNTs on Ni foam for enhanced performance of NiCoO2@CNT@NF supercapacitor electrode )

C Hu L Miao Q Yang X Yu H Niu

超级电容器在存储间歇性能量、为电动汽车或可穿戴电子设备供电等方面有着重要的应用。通过将碳纳米材料与金属氧化物结合来提高能量密度，保持高功率密度和持久稳定性，应该是一种很有前途的途径。本文首次在泡沫镍(NF)表面通过一种简单、温和（室温）的金属诱导自组装过程制备了碳纳米管（CNTs）。在此基础上，通过水热法将NiCoO2纳米片与碳纳米管膜结合，成功制备了NiCoO2@[email保护]电极。这类自支撑电极具有多层三维网络结构、NiCoO2纳米片与Ni泡沫基体结合力强、离子和电子输运导电通道好、离子吸附活性中心丰富和法拉第氧化还原反应快等优点。因此,由于作为双电层电容(EDLC)材料的碳纳米管和作为法拉第赝电容材料的NiCoO2纳米片之间的协同效应,NiCoO2@[email保护的]集成电极呈现出优异的电容性能和稳定性。以NiCoO2@[email保护]电极和活性炭负载Ni泡沫电极制备了不对称超级电容器（ASCs）。ASC具有高的特殊电容（5 mA cm时为151 F g）,高的倍率能力（5-50 mA cm时为83.8%）,持久的稳定性（5000次循环后90%以上）和高的能量密度（56.0 Wh kg）。这三个ASCs器件串联起来可以点亮四个工作在2 V电压下的蓝色发光二极管。本工作提供了一种将活性材料与金属衬底结合起来设计出色的电极的有效方法。

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