作為具有豐富法拉第氧化還原反應(yīng)的顯著贗電容材料，Ni-Co雙金屬化合物作為高性能電池型超級(jí)電容器電極引起了廣泛的研究興趣。在此，我們報(bào)告了一種通過(guò)同時(shí)磷化和硫化過(guò)程構(gòu)建雙金屬磷硫化物來(lái)增強(qiáng)超級(jí)電容器儲(chǔ)能能力的策略。與單一磷化物相比，NiCo-P/S 的雙金屬磷硫化物呈現(xiàn)出高度多孔和中空的納米顆粒結(jié)構(gòu)，這使得電化學(xué)反應(yīng)更加活躍。 結(jié)果表明，磷化物和硫化物相的共存可以調(diào)節(jié)電荷分布以提高電子傳輸能力。此外，還證明了將NiCo-LDH前體預(yù)煅燒成NiCo氧化物是實(shí)現(xiàn)充分磷化或硫化所必需的。通過(guò)NiCo-P/S中空納米顆粒錨定到CNT/rGO混合網(wǎng)絡(luò)中，展示了優(yōu)異的電容性能，表現(xiàn)出顯著的容量（698.6 C g
-1在1 A g
-1）以及有希望的倍率性能（容量保持率為 61.5%在20 A g
-1) 作為超級(jí)電容器的電極材料。還制造了采用NiCo−P/S@C@G復(fù)合材料的非對(duì)稱(chēng)超級(jí)電容器裝置。該器件在高功率密度下表現(xiàn)出良好的能量密度，并且能夠?yàn)榘l(fā)光二極管(LED)供電幾分鐘，證明了該復(fù)合材料具有出色的實(shí)用性能。
圖 1. NCP@C@G 和 NCPS@C@G 的制造過(guò)程示意圖。
圖 2.(a)NCP@C@G和NCPS@C@G的XRD譜圖和(b)N
2吸附-解吸曲線。(b)的插圖顯示了孔徑分布。
圖 3.(a)ZIF-67,(b)ZIF-67@CNT, (c)NiCo-LDH@C@G,(d)NCO@C@G,(e)NCP@C@G的SEM圖像 ，和(f)NCPS@C@G。(g)SEM-BSE圖像和相應(yīng)的NCPS@C@G的Ni、Co、P、C 和 S元素映射。
圖 4. (a, c) NCP@C@G和(b, d)NCPS@C@G的TEM 圖像。(e)NCP@C@G 和(f)NCPS@C@G的SAED 模式。(g, h) HRTEM圖像，(i)快速傅立葉變換，(j)EDX圖和(k)NCPS@C@G的EDX光譜。
圖5.磷硫化處理過(guò)程中的Kirkendall效應(yīng)示意圖。
圖 6. NCP@C@G和NCPS@C@中(a) Ni 2p、(b) Co 2p、(c) P 2p、(d) C 1s 和 (e) O 1s的XPS高分辨率光譜 G。(f) NCPS@C@G中S 2p的XPS高分辨率光譜。
圖 7. (a) CV曲線、(b) GCD曲線和 (c) NCP−OH@C@G、NCPS−OH@C@G、NCP@C@G和 NCPS@C@G的EIS光譜。（d）NCPS@C@G 的GCD曲線和（e）CV曲線。(f)NCP-OH@C@G、NCPS-OH@C@G、NCP@C@G和NCPS@C@G電極的比電容。
圖 8. (a) NCPS@C@G//AC ASC設(shè)備示意圖。NCPS@C@G//AC ASC的性能：(b) 10 mV s
−1不同電壓下測(cè)得的CV曲線，(c)不同掃描速率下的CV曲線，(d)不同電流密度下的GCD曲線??，(f)比電容，和(e) Ragone圖。
圖 9. (a) NCPS@C@G//AC 器件的電容保持率。(a)的插圖是最后五個(gè)循環(huán)的GCD曲線。(b)驅(qū)動(dòng) LED 指示燈的設(shè)備的照片。
相關(guān)科研成果由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)Yihe Zhang和Li Sun等人于2021年發(fā)表在ACS Applied Energy Materials（https://doi.org/10.1021/acsaem.1c03179）上。原文：Hollow Bimetallic Phosphosulfide NiCo–P/S Nanoparticles in a CNT/rGO Framework with Interface Charge Redistribution for Battery-Type Supercapacitors。
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