MnCo-S@Ni（OH）₂纳米片阵列制备及电化学性能

摘要

为解决金属硫化物在超级电容器中倍率性能低、循环性能差的问题，通过两步电沉积方法在碳布上制备了MnCoS@Ni（OH）₂纳米片阵列。样品物相的测试表明，纳米片阵列由Co₃S₄、MnS以及Ni（OH）₂组成。形貌测试表明，MnCoS@Ni（OH）₂纳米片阵列均匀沉积在碳布上，Ni（OH）₂紧密的结构能够对金属硫化物在充放电过程中电极材料的体积膨胀进行约束，同时元素分析也表明电沉积合成纳米片阵列元素分布均匀。电化学性能测试表明，所合成的MnCo-S@Ni（OH）₂纳米片阵列表现出高比电容(1 A·g^-1电流密度下1 746.1 F·g^-1)以及优异的倍率性能(10 A·g^-1下容量保持率为1 A·g^-1下的68.4%)，相比于MnCo-S和Ni（OH）₂的电化学性能有明显提高。以活性炭为负极，MnCo-S@Ni（OH）₂阵列为正极，进一步组装了非对称超级电容器，其在1 A·g^-1电流密度下比电容为108.2 F·g^-1，且在10 A·g^-1可保持1 A·g^-1电流密度下的94.3%；在2 A·g^-1的电流密度下循环2 000次后，电容保持率为75.5%，此外组装的非对称超级电容器拥有38.5 Wh·kg-1能量密度和811.7 W·kg^-1功率密度。

关键词

超级电容器 / 正极材料 / 金属硫化物 / 电沉积法 / 纳米片阵列