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球形钴镍双金属有机框架材料的制备及其在超级电容器中的应用

2020-11-13谢樑胡易成陈世霞王珺

南昌大学学报(工科版) 2020年3期

谢樑,胡易成,陈世霞,王珺

(南昌大学a.鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室;b.资源环境与化工学院,江西 南昌 330031)

在蓬勃发展的混合电动汽车、便捷式消费电子产品、计算机存储备份系统和太阳能发电等技术的推动下,开发具备高能量密度和高功率密度的能量储能与转化设备变得至关重要[1-4]。超级电容器相比于传统的电容器和电池,具有超高的功率密度,能在一定程度上满足当前人们的需求,除此之外,优异的倍率性能和良好的循环稳定性使它更加脱颖而出[4-6]。因此,超级电容器被认为是最具有应用前景的新一代能量存储设备的候选者,在解决化石燃料快速枯竭和日益严峻的环境问题方面发挥着重要的作用[7]。然而,超级电容器在维持高的功率密度的同时难以满足高能量密度需求,严重限制了其商业化应用前景[8]。目前,行之有效的方法是维持高功率密度和稳定的循环性能前提下,以电池型材料为正极,电容型材料为负极,组装成非对称超级电容器,达到增大比电容和拓宽工作电压窗口的目的,从而解决低能量密度的壁垒[4,9]。非对称超级电容器的整体电化学性能与电池型正极材料密切相关[10]。正极材料的比电容量和倍率性能受材料固有的电化学反应动力学和导电性的影响,因为电化学动力学决定着正极材料氧化还原反应速率的快慢;导电性会极大地影响电子从集电器到材料以及材料内部的传输[11]。因此,大量的研究者致力于合成具有独特结构和化学组成成分的高性能电极材料。……

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