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成果简介
本文，齐鲁工业大学Mingzhi Wei等研究人员在《Energy Fuels》期刊发表名为“Fabrication of a High-Performance Hybrid Supercapacitor Based on NiCo2S4 Nanoneedles/Biomass Porous Carbon”的论文，研究采用Co（NO3）·6H2O和KOH对梧桐果绒毛进行煅烧和蚀刻，制备了具有多孔结构的三维活性碳网络。从梧桐果绒毛中提取的生物质多孔碳（BPC）具有发达的中孔-大孔结构和良好的电化学性能（175Fg-1，1Ag-1）。在此，通过两步水热法合成了NiCo2S4/BPC，并将其用作超级电容器电极的竞争材料。
在三电极装置中，NiCo2S4/BPC电极比纯NiCo2S4电极显示出更好的比容量。此外，NiCo2S4/BPC | | BPC的混合超级电容器（HSC）在0-1.6V的宽电压范围内，在738.1W kg-1下表现出38.5W h kg-1的高能量密度。值得注意的是，NiCo2S4/BPC | | BPC也表现出优于NiCo2S4 | BPC的循环稳定性。将具有发达多孔结构的BPC用作导电基底，不仅改善了NiCo2S4的电化学性能，而且为开发高性能HSC提供了新思路。
图文导读
图1. NiCo2S4 /BPC制备示意图。
图2. (a) XRD 图谱，(b) N 2吸附-解吸等温线，和 (c) 三个样品的孔径分布。(d) BPC 的拉曼光谱
图3. (a) Ni 2p、(b) Co 2p、(c) NiCo2S和NiCo2S4 /BPC的S2p和(d) NiCo 2 S 4 /BPC的 N 1s 的XPS 光谱。
图4. (a) 不同扫描速率下的 CV 曲线，(b) BPC的GCD曲线。(c) BPC和NiCo2S4/BPC 的 CV 曲线。(d) NiCo2S4 /BPC||BPC 的电压窗口检测，扫描速率为 10mVs –1。
图5. (a) 拉贡图。(b) NiCo2S4 ||BPC和NiCo2S4 /BPC||BPC的容量保持率。
小结
总之，通过在具有发达多孔结构的BPC上生长NiCo2S4纳米针，成功地合成了NiCo2S4/BPC。在三电极体系中，复合材料表现出更好的电化学性能。以NiCo2S4/BPC和BPC为正负电极组装的HSC具有优异的能量密度和循环稳定性。因此，利用生物材料衍生的BPC作为导电基底来支撑电池型活性材料的想法将是设计高性能HSC的一个有希望的途径。
文献：
https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.2c00422
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