為了進(jìn)一步提高現(xiàn)有超級電容器(簡稱“電容器”)的性能,沈陽工業(yè)大學(xué)研究者制備出了氧化鈷與鉬酸鹽的復(fù)合材料(Co3O4@NiMoO4),并用它來作為電容器的正極材料。以Co3O4@NiMoO4復(fù)合材料為正極的柔性超級電容器擁有較高的能量密度、較多的循環(huán)次數(shù)和良好的電化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),因?yàn)楦芊衔磥淼陌l(fā)展趨勢。
超級電容器是指介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置,主要由電極材料、電解液和隔膜三部分構(gòu)成,它既具有電容器快速充放電的特性,又具有電池的儲(chǔ)能特性。但是,較低的能量密度限制了它進(jìn)一步的實(shí)際應(yīng)用。
有鑒于此,沈陽工業(yè)大學(xué)研究者通過兩步水熱法在泡沫鎳表面制備Co3O4@NiMoO4一體化電極材料。其因具有較大的比表面積,而增加與電解液的接觸面積,有利于提供更多的活性位點(diǎn),使氧化還原反應(yīng)更容易進(jìn)行。研究表明,該電極材料在電流密度為1 A/g時(shí)比電容為600 C/g;經(jīng)過10000圈循環(huán)后,其仍保持最初比電容的98.3%。
另外,用Co3O4@NiMoO4正極材料組裝成的柔性超級電容器在功率密度為2700W/kg時(shí)能量密度可達(dá)36.1Wh/kg;循環(huán)10000圈后,該電容器的比電容保持率可達(dá)到84.4%。
Co3O4@NiMoO4電極材料的制備:首先選取導(dǎo)電性能好且化學(xué)性能穩(wěn)定的三維多孔結(jié)構(gòu)泡沫鎳為集流體,通過水熱法在泡沫鎳表面直接生長Co3O4納米線。然后,經(jīng)過二次水熱法在Co3O4納米線表面均勻生長出NiMoO4納米片。整個(gè)生長過程通過一體化模式在泡沫鎳表面直接生長,沒有使用任何添加劑和粘合劑。