针对混合超级电容器性能提升的、经形态学优化设计的NiS2@gCN复合材料

《ACS Applied Energy Materials》：Morphology-Tailored NiS2@gCN Composite for Enhanced Hybrid Supercapacitor Performance

镍硫化物空心微球通过水热法合成后与石墨相氮化碳复合，形成高性能电池型混合超级电容器电极。结构分析表明协同效应，电化学测试显示比容量514 C/g，能量密度118 Wh/kg，功率密度1307 W/kg，循环稳定性优异。

　　

超级电容器正成为满足日益增长的高效能量存储需求的关键技术。基于镍的硫化物由于其独特的物理化学性质，在超级电容器应用中展现出巨大的潜力。在本研究中，开发了一种可控且高效的方法，通过水热工艺合成硫化镍（NiS₂）空心微球。随后，这些微球通过机械研磨嵌入到石墨碳氮化物（gCN）导电基质中，形成NiS₂@gCN复合材料。全面的结构、形态和光谱分析证实了NiS₂与gCN之间的协同作用。通过恒电流充放电、循环伏安法和电化学阻抗谱等电化学测试，该复合材料表现出类似电池的混合超级电容器特性。NiS₂@gCN电极的比容量高达514 C/g，优于纯NiS₂（370 C/g）和gCN（162 C/g）。此外，该材料具有118 Wh/kg的能量密度和1307 W/kg的功率密度，并且循环稳定性优异。这些结果表明，NiS₂@gCN复合材料是一种有前景的高性能电池型混合超级电容器电极材料。