成果简介
混合电容器的电化学性能受到体相缓慢充放电的严重影响。本文，常州大学Jingjing Yuan等研究人员在《Dalton Trans》期刊发表名为“Co-doped amorphous NiMoS4modifiedwithrGOforhigh-rateperformanceandlong-cyclingstabilityofhybridsupercapacitors”的论文，研究通过简单的一步水热法制备了用还原氧化石墨烯（rGO）改性的Co掺杂非晶NiMoS4，并获得了Co掺杂的NiMoS4/rGO纳米复合材料（Ni1−xCoxMoS4/rGO）具有高比表面积，实现了从本体到表面的氧化还原反应。
由于Co的掺杂具有丰富的氧化还原活性位点，以及具有高导电性和稳定结构的rGO片的支持，与氧化针状焦（NCO）阴极组装的Ni1-xCoxMoS4/rGO阳极在968.3 W kg-1的功率密度下显示出28.9 W h kg-1的优异能量密度。此外，该混合超级电容器显示出卓越的循环性能，在10 000次循环后容量保持率达到92.4%。Co掺杂的NiMoS4/rGO纳米复合材料的构建为提高非晶态NiMoS4的活性和稳定性提供了一个有效的策略，用于高性能混合超级电容器。
图文导读
图1、 Ni1-xCoxMoS4/rGO的制备工艺示意图。
图2、（a）GO、rGO、NiMoS4、NiMoS4/rGO、Ni0.7Co0.3MoS4/rGO、Ni0.5Co0.5MoS4/rGO、Ni0.3Co0.7MoS4/rGO和CoMoS4/rGO的XRD图谱；（b） GO、rGO、NiMoS4和Ni0.7Co0.3MoS4/rGO的拉曼光谱；（c） Ni0.7Co0.3MoS4/rGO的N2吸附-解吸等温线；（d） NiMoS4和Ni0.7Co0.3MoS4/rGO的Barrett–Joyner–Halenda孔径分布图。
图3、（a）NiMoS4和（b）Ni0.7Co0.3MoS4/rGO的SEM图像；（c）NiMoS4和（d）Ni0.7Co0.3MoS4/rGO的TEM图像
图4.(a/b) NiMoS4、NiMoS4/rGO、Ni0.7Co0.3MoS4/rGO、Ni0.5Co0.5MoS4/rGO、Ni0.3Co0.7MoS4/rGO和CoMoS4/rGO电极在5 mV s-1的CV曲线和GCD曲线。(c/d) Ni0.3Co0.7MoS4/rGO电极在5-50 mV s-1扫描速率下的CV曲线和1-2g-1的GCD曲线。(e) Ni0.3Co0.7MoS4/rGO电极的阳极峰值电流密度的变化与扫描速率的平方根有关(f) Ni0.3Co0.7MoS4/rGO电极在不同扫描速率下的贡献率。(g) NiMoS4/rGO、Ni0.7Co0.3MoS4/rGO、Ni0.5Co0.5MoS4/rGO、Ni0.3Co0.7MoS4/rGO和CoMoS4/rGO电极的Nyquist图(h) Ni0.7C0.3MoS4和Ni0.7Co0.3MoS4/rGO电极的循环性能。
图5.（a）Ni0.7Co0.3MoS4/rGO//NCO HSC装置示意图。（b） Ni0.7Co0.3MoS4/rGO和NCO电极在10mV s下的CV曲线−1.（c）HSC装置在不同电压窗口中10 mV s-1的CV曲线（d） HSC装置在不同扫描速率下的CV曲线。（e） HSC器件在不同电流密度下的GCD曲线。（f） 组装HSC的Ragone图和报告的文献。（g）HSC器件在10A g-1时的循环稳定性（h） 循环前后HSC的奈奎斯特曲线。
小结
综上所述，通过简单的一步水热法制备了一种基于Co掺杂的非晶态NiMoS4和rGO纳米复合材料的新型电极材料。经过比较，这项工作证明了NiMoS4基电极材料的高速率性能和长循环稳定性可以通过Co掺杂和rGO修饰在混合超级电容器的应用中得到有效改善。
文献：https://doi.org/10.1039/D2DT02755K
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