Influence of annealing process on the electrochemical properties of Ni3S2 electrode for stable supercapacitors
Influence of annealing process on the electrochemical properties of Ni3S2 electrode for stable supercapacitors
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退火工艺对稳定超级电容器Ni3S2电极电化学性能的影响
DOI：
10.1016/j.est.2020.101946
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发表时间：
2020-12
影响因子：
9.4
通讯作者：
马晓光
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
张浩楠;刘莹;朱晨;马晓光
过渡金属硫化物具有优良的电化学性能，在超级电容器中有着广泛的应用。本文采用原位合成法制备了硫化镍（Ni 3S 2）纳米片。详细研究了退火工艺对Ni 3S 2电极电化学性能的影响。结果表明，退火温度是影响电极材料形貌、结构、成分和质量变化的关键因素。在三电极系统中，在400 °C下预处理2 h（Ni 3S 2 -400 °C-2 h）的样品表现出最好的电容性能，具有高的比电容（0.84 F cm− 2 at 1.33 A cm−2）和优异的循环稳定性（12，000次循环后电容保持率为85.90%）。非对称器件（Ni 3S 2 -400 °C-2 h//AC）显示出最大比能量为22.97 μW h cm− 2，最大比功率为1.06×104μW cm−2。本工作为制备Ni_3S_2电极提供了一种有前途的方法，并系统地分析了不同退火条件下电极的电化学性能。
Transition metal sulfides have broad applications in supercapacitors for their excellent electrochemical properties. In this work, the nickel sulfide (Ni3S2) nanosheets are prepared by a facile in-situ synthesis process. The annealing process is studied in detail to analyze its effect on the electrochemical performance of Ni3S2electrodes. Results reveal that the annealing temperature is the key factor which influences the morphology, structure, component and mass change of the electrode materials. In three-electrode system, the sample pretreated at 400 °C for 2 h (Ni3S2-400 °C-2 h) exhibits the best capacitive properties with high specific capacitance (0.84 F cm−2at 1.33 A cm−2) and excellent cycling stability (85.90% capacitance retains after 12,000 cycles). The asymmetric device (Ni3S2-400 °C-2 h//AC) displays the maximum specific energy of 22.97 μW h cm−2and the maximum specific power of 1.06×104μW cm−2. This work provides a promising way to prepare the Ni3S2electrodes and systematically analyses their electrochemical properties at different annealing conditions.
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