Co3O4/rGO/NF复合结构:表面包覆的rGO层对互连Co3O4纳米片生长及超级电容性能的影响

 论文概述

在众多的超级电容器材料中,Co3O4材料因价格低廉、化学稳定性好、理论容量高(3560 F/g)等优点,引起广泛关注。然而,实际应用中Co3O4存在电导率低和循环稳定性差等缺点。为了解决此问题,兰州大学物理学院贺德衍和栗军帅课题组以表面包覆还原氧化石墨烯(rGO)层的泡沫镍为基底,利用简便的电化学沉积和热分解两步方法合成了互连的Co3O4纳米片,最终获得有较大比表面积的Co3O4/rGO/NF复合结构。该结构具有优异的超级电容性能,在电流密度分别为1和5 A/g时,比容量分别达到1016.4和767.1 F/g;在7 A/g电流密度下3000次充放电循环后容量仍保持在95.5%。
    

文章引用信息

Tinghui Yao, Xin Guo, Shengchun Qin, Fangyuan Xia, Qun Li, Yali Li, Qiang Chen, Jun shuai Li, Deyan He, Effect of rGO Coatingon Interconnected Co3O4 Nanosheets and Improved Supercapacitive Behavior of Co3O4/rGO/NF Architecture.Nano-Micro Lett. (2017) 9: 38. http://dx.doi.org/10.1007/s40820-017-0141-9 此工作发表于Nano-Micro Letters期刊2017年第9卷第4期,详情请阅读全文,可免费下载。本文同步在期刊微信、微博、科学网博客、Facebook、Twitter等平台推出。以往推文请关注中文推广网站(http://nmsci.cn)。
        
作者介绍
          
贺德衍,兰州大学物理科学与技术学院教授/博导,日本东京工业大学电子化学系博士和博士后。加拿大Manitoba大学物理系高级访问学者。目前从事与先进电子和能源材料的开发与应用相关的研究工作,主要包括:硅基薄膜和金属氧化物材料用于太阳电池,锂离子电池和其他器件。

主页链接:http://phy.lzu.edu.cn/lzupage/2013/04/27/N20130427172629.html

栗军帅,兰州大学物理科学与技术学院教授/博导。曾在日本埼玉大学、新加坡南洋理工大学、新加坡科技发展局微电子研究所等机构从事科研工作,主要研究半导体纳米/亚微米结构的光电学行为及其在新型光电器件中的应用等。目前主要研究方向为清洁电能的产生和储存器件,新型半导体材料的开发和应用。
主页链接:http://phy.lzu.edu.cn/lzupage/2015/04/24/N20150424171613.html

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图文导读

图 1 Co3O4/rGO/NF(上)和Co3O4 NF(底部)的合成方法示意图

图 2 复合材料的XRD和微拉曼光谱

图 3 a) rGO/NF, b) Co3O4/NF和c) Co3O4/rGO/NF的顶视图,d)  Co3O4/rGO/NF和Co3O4/NF的N2吸附 – 解吸等温线, 插图显示了两个样品的孔径分布

图 4 从Co3O4/rGO/NF获取的Co3O4纳米片的a) 低和b) 高放大TEM图像,c) SAED图案, d) STEM图像和e)和f) Co和g) O的元素映射图像

图 5 a) 在3mV s-1下,NF,rGO/NF,Co3O4/NF和Co3O4/rGO / NF复合物的CV曲线, b) 5 mA cm-2时NF,rGO/NF,Co3O4/NF和Co3O4/rGO/NF复合材料的充放电曲线, c) Co3O4/NF和d) Co 3 O 4/rGO/NF在不同电流密度下的充放电曲线, e) Co3O4/rGO/NF的电流密度为7 A g-1时的循环性能(插图是Co3O4/rGO/NF在3000次循环后的顶视图SEM图,显示在Co3O4/rGO的Nyquist图中 NF和Co3O4/ NF

Nano-Micro Letters《纳微快报》


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