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用于高性能染料敏化太阳能电池和超级电容器的多孔NiMo硫化物微球的合成
摘要： 采用简便的一步水热法成功制备了具有高电化学性能的新型分级多孔NiMoS4微球。研究了多孔NiMoS4微球在能量采集与存储（即分别用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)和超级电容器(SCs)）中的双重应用。与NiS2纳米片、MoS2纳米片和Pt对电极(CEs)相比，NiMoS4微球CE对I3?/I?氧化还原偶反应表现出最低的电荷转移电阻和最高的电催化活性。基于NiMoS4的DSSC在标准全球AM 1.5G模拟阳光(100 mW cm?2)下显示出高达8.9%的功率转换效率，甚至高于Pt基DSSC的8.7%。作为SCs的电活性材料，组装的NiMoS4//AC非对称超级电容器展现出优异的比电容(1 A g?1时为118.7 F g?1)、高能量密度42.2 Wh kg?1（对应功率密度799.2 W kg?1），以及在3 A g?1下循环9000次后仍保持79.5%比电容的出色循环耐久性。
关键词： 非对称超级电容器，镍钼硫化物，微球，染料敏化太阳能电池
更新于2025-11-14 17:04:02
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用于非对称超级电容器的二维-二维MoSe?/石墨烯纳米杂化电极材料的声化学合成
摘要： 硒化钼（MoSe?）纳米片通过简便的声化学法制备。为优化合成工艺，在500 W恒定功率下测试了三种不同超声时间（15、30和45分钟）。为提升剥离MoSe?纳米片的电化学性能，我们采用简单溶剂热法实现了二维MoSe?与二维石墨烯的复合。剥离的MoSe?纳米片垂直定向生长于石墨烯纳米片表面，其边缘具有大量电化学活性位点，而石墨烯片层能有效促进电极-电解质界面的离子传输。循环伏安测试表明该MoSe?/石墨烯纳米杂化电极具有赝电容特性。恒电流充放电研究表明，在1 A g?1电流密度下比电容达945 F g?1。组装的非对称超级电容器（ASC）器件在1 A g?1时表现出75 F g?1的比电容，能量密度为26.6 W h kg?1，功率密度为0.8 kW kg?1，且经过3000次循环后仍保持88%的初始电容。
关键词： 二硒化钼，非对称超级电容器，声化学合成，石墨烯，纳米杂化物，电化学性能
更新于2025-09-23 16:36:26
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一种基于表面等离子体共振的双通道光纤传感器，用于污染水中重金属离子的检测
摘要： 过渡金属磷化物（TMPs）因其优异的本征比容量和高导电性，近年来成为超级电容器电极材料的重要类型。本文报道了碳纳米纤维负载双金属CoxNi1?xP超细纳米晶（CoxNi1?xP/CNF）的合成及其作为非对称超级电容器正极材料的应用。研究发现Co:Ni比例对CoxNi1?xP/CNF的比电容/容量具有显著影响，当Co:Ni比例最优时，该材料在5 A g?1充放电电流密度下展现出3514 F g?1/1405.6 C g?1的超高比电容/容量，是目前报道的TMP基电极材料中的最高值。密度泛函理论计算表明，与单金属NiP/CNF和CoP/CNF相比，CoxNi1?xP/CNF显著的电容/容量提升源于费米能级附近丰富的态密度。我们进一步以CoxNi1?xP/CNF为正极材料、活性炭为负极材料、聚合物凝胶为电解质，制备了柔性固态非对称超级电容器。该电容器在20 mV s?1下比电容/容量为118.7 F g?1/166.2 C g?1，在3.5 kW kg?1功率密度下能量密度达32.2 Wh kg?1，且经过10000次充放电循环后仍保持良好容量保持率，在柔性电子器件应用中展现出重要潜力。
关键词： 磷化钴，高比电容，过渡金属磷化物，磷化镍，非对称超级电容器
更新于2025-09-11 14:15:04
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氧化还原介导的Fe3O4纳米片向化学稳定Au-Fe2O3复合纳米棒的形貌转变，用于高性能非对称固态超级电容器器件
摘要： 开发基于金属氧化物的稳定且高活性电化学超级电容器是一项重大挑战。本文采用改进水热体系的简单氧化还原介导合成方法，制备了含微量金（3原子% Au）的Au-Fe2O3纳米复合材料。通过实验手段（XRD、IR、拉曼、XPS、TEM和FESEM分析）与理论计算（WIEN2K）系统研究了该复合材料的结构与形貌特征，提出溶解-成核-再结晶生长机制解释其从Fe3O4纳米片到Au-Fe2O3纳米棒的形貌转变过程。研究发现，复合结构使Au-Fe2O3在酸性介质中展现出优异的化学稳定性。电化学测试表明，在0.5 M H2SO4电解液中以1 A g-1电流密度工作时，该材料比电容高达~570 F g-1，显著优于同条件下的母体材料Fe2O3（138 F g-1），这归因于其更高的比表面积及复合效应。理论计算显示带隙减小伴随导电性提升进一步证实了Au-Fe2O3的优越性。电化学动力学分析表明其储能机制主要源于电容过程（1.5 mV s-1时占比78%）。以Au-Fe2O3纳米棒为正极、活性炭为负极组装的固态非对称超级电容器，在1 A g-1和10 A g-1电流密度下分别实现34.2 Wh kg-1的最大能量密度与2.73 kW kg-1的功率密度。该纳米复合材料作为超级电容器表现出卓越活性，在酸性介质中经5000次循环后仍保持91%的容量（长期耐久性优异）。
关键词： 形变调控、氧化还原介导合成、化学稳定性、高功率密度/能量密度、金-氧化铁复合纳米棒、非对称超级电容器
更新于2025-09-09 09:28:46