石墨烯基混合復合材料作為正極引起了混合超級電容器領域的極大興趣。然而，混合復合材料的電荷存儲能力在一定程度上受到其末端成員之間缺乏相互作用的影響。在此，通過采用Ni-Co層狀雙氫氧化物 (LDH) 和磺化石墨烯納米片 (SGN) 的異質組裝策略，獲得了具有靜電相互作用的混合復合材料。根據帶負電荷的SGN取代帶正電荷的LDH主體板的層間硝酸根陰離子，可以增加混合復合材料表面上Ni3+的豐度，以加強混合復合 材料內的靜電相互作用。正如預期的那樣，LDH與SGN的有效耦合確保了異構組件的均勻結合。混合復合材料的獨特結構加速了電化學反應過程中的電子轉移和離子擴散過程，有利于提高電池型電極的電化學性能。進一步評估表明，LDH/SGN混合復合材料在1 A/g時的比容量為 1177 C/g (2354 F/g)。此外，LDH/SGN//AC混合超級電容器在800 W/kg下實現了43 Wh/kg的能量密度，在10 000次循環后仍保持其初始比電容的94%。混合復合材料內的靜電相互作用對電化學性能的促進作用為超級電容器的開發提供了一條新途徑。
Figure 1. LDH/SGN異構組裝策略示意圖。
Figure 2. 所制備樣品的結構表征。
Figure 3. LDH/SGN 的形態特征。
Figure 4. 電極材料的電化學表征。
Figure 5. 電極材料的 GCD 測量。
Figure 6. LDH/SGN//AC混合超級電容器的電化學性能。
相關研究成果于2021年由燕山大學Lin Wang課題組，發表在Nanoscale Adv（DOI: 10.1039/d1na00001b）上。原文：Heterogeneous assembly of Ni–Co layered double hydroxide/sulfonated graphene nanosheet composites as battery-type materials for hybrid supercapacitors。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
.jpg)
