MOF转化层状双氢氧化物制备CuNi2S4及其卓越电化学性能研究

本文推荐：该研究通过金属有机框架（MOF）转化策略合成尖晶石型CuNi2S4电极材料，其展现出超高比电容（2784.3 F g?1）和优异循环稳定性（5000次循环保持79%容量）。组装的混合超级电容器（HSC）在并联/串联配置中分别呈现电容叠加和电压叠加特性，为高性能储能器件开发提供新思路。

　　

Highlight

本研究通过Cu-MOF和CuNi-LDH牺牲模板法，在泡沫镍上原位合成CuNi₂S₄尖晶石材料，系统探究其电化学储能性能。核心发现包括：

Results and discussions

X射线衍射（XRD）分析显示（图2），CuNi₂S₄在2θ=31.2°、38.0°、50.0°和54.8°处出现立方尖晶石特征峰，分别对应(311)、(400)、(511)和(440)晶面。这种独特结构赋予材料优异的电子传输能力。

Conclusions

1. 1.

   三电极测试（6 M KOH）：CuNi₂S₄电极凭借Ni²⁺/Ni³⁺与Cu⁺/Cu²⁺的协同氧化还原作用，在1 mA cm^?2电流密度下实现7.1 F cm^?2（2784.3 F g^?1）的面电容。

2. 2.

   器件性能：以CuNi₂S_{4>为正极、活性炭（AC）为负极组装的准固态超级电容器，在5 mA cm^?2下展现378.6 mF cm^?2比电容，且并联/串联时分别呈现"电容相加"和"电压相加"的独特行为。}