阳离子取代对尖晶石型硫化物储能性能的影响

作者：李磊; 王昆彦; 王育乔^*

来源：石油化工高等学校学报, 2022, 35(06): 59-65.

• 金属硫化物
• 阳离子取代
• 电荷转移
• 离子扩散
• 超级电容器

非对称超级电容器具有快速充放电、高功率密度和长期循环稳定等特点，电极材料的性质对其性能起到决定性作用，利用阳离子取代是调节电极材料结构、性质和优化储能性能的有效方法。通过控制尖晶石型硫化物中的阳离子组成，采用水热法在泡沫镍基底表面制备了MCo2S4(M代表Co、Ni或Cu)纳米片阵列。由于金属离子半径和电负性差异，向Co3S4中引入Ni2+或Cu2+形成NiCo2S4或CuCo2S4，会诱导其晶格结构发生应变，从而提升金属位点的反应活性。相比于Co3S4,NiCo2S4的电荷转移电阻和离子扩散电阻分别下降了48.6%和28.7%，获得了良好的电化学性能。当电流密度为1 A/g时，NiCo2S4的比容量为1 128.8 F/g；当电流密度为10 A/g时，比容量保持率为59.8%；经过8 000次循环后仍保持60.2%的初始比容量。

• 单位
  东南大学; 化学化工学院; 金陵科技学院