基于热活化碳布的NiS/Ni3S4纳米片阵列作为高性能混合超级电容器电极

过渡金属硫化物因高法拉第活性和理论比容量被视为储能理想材料，但其低电导率和循环退化问题阻碍应用。本研究通过简易水热法将NiS/Ni3S4纳米片阵列直接生长在热活化碳布（TACC）上制备无粘合剂电极，碳布导电骨架促进电荷传输并增强结构稳定性。优化电极在2 A g?1下比容量达285 mAh g?1，10 A g?1下容量保持率63.1%，组装超级电容器能量密度97.4 Wh kg?1，经3000次循环（20 A g?1）容量保持102.6%。串联器件可驱动红色LED持续20分钟，证实其储能应用潜力。该策略为高性能电化学储能系统开发提供可扩展方案。

　　

摘要

过渡金属硫化物由于其丰富的法拉第活性和高理论比容量，成为储能应用的有希望的候选材料。然而，它们的实际性能常常受到固有低电导率和长时间循环导致的性能下降的阻碍。在这项研究中，通过一种简单的一步水热法，直接将NiS/Ni₃S₄纳米片阵列生长在热活化碳布上，制备了一种无粘结剂的复合电极。这种导电且坚固的基底有助于高效传输电荷，同时在使用过程中保持结构完整性。优化后的NiS/Ni₃S₄@TACC-10电极在2 A g^?1?1?1?1?1

图形摘要

直接生长在热活化碳布上的分层NiS/Ni₃S₄纳米片阵列具有高容量、优异的倍率性能和长期的循环稳定性，显示出作为下一代混合超级电容器的强大潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。