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电化学储能虚拟专辑代表性论文6: 热解法制备新型氮化钒(VN)/多孔碳复合纳米颗粒并用于对称超级电容器阳极材料

纳微快报 nanomicroletters 2022-05-03

【引言】


Keywords:Supercapacitors  Nanoparticle  Vanadium nitride  Porous carbon  Hybrid materials 


摘要

开发高性能、环境友好型电极材料是能源转换与储存领域的重要研究内容之一。超级电容器具有功率密度高、循环寿命和物理反应寿命长等优点,但是其低能量密度仍制约其实际应用与发展。鉴于此,兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室冉奋教授课题组利用简单的热解法,以V2O5干凝胶和三聚氰胺为原料在相对低温下(800℃)制备了氮化钒/多孔碳纳米复合材料。该材料具有优异的电化学性能和电容特性:电流密度1.0 A g-1下最大比容量达到255.0 F g-1,用于对称超级电容器器件时,0.5 A g-1下最大比容量达43.5 F g-1,575 W kg-1功率密度下其能量密度能达到8.0 Wh kg-1。研究结果发表于Nano-Micro Letters上2017年第9卷第6期.。


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文章引用信息:

Yunlong Yang . Kuiwen Shen. Ying Liu . Yongtao Tan . Xiaoning Zhao . Jiayu Wu . Xiaoqin Niu . Fen Ran. Novel Hybrid Nanoparticles of Vanadium Nitride/Porous Carbon as an Anode Material for Symmetrical Supercapacitor. Nano-Micro Lett. (2017) 9(6):2-15,http://dx.doi.org/doi:10.1007/s40820-016-0105-5.

【图文导读】


Scheme 1 Schematic illustration for the preparation of VN/CNPs


Fig. 1  SEM images of (a),(b) VN/CNP-5,( c ), ( d ) VN/CNP-20, and ( e ), ( f  )VN/CNP-30


Fig. 2 SEM images of VN/CNP-10-20, VN/CNP-10-40, and VN/CNP-10-70


Fig. 3 The TGA and DSC analysis of precursor (simulation of preparation process of VN/CNPs)


Fig. 4 (a), (b) SEM images of V2O5 xerogel, (c) SEM image, (d), (e) TEM images, and ( f )EDX spectrum of VN/CNP-10


Fig. 5 (a) The XRD patterns of a) V2O5 powder, b) VN/CNP-10, and c )V2O5 xerogel. (b) The TGA and DSC analysis of VN/CNP-10


Fig. 6 XPS spectra of (a) full scan, and curve fittings of (b) C 1s, c V 2p3 , and (d) N 1s for VN/CNP-10


Fig. 7 (a) CV at various scan rates (5–50 mV s-1 ), and (b) galvanostatic charge–discharge curves at various currents (0.5–5 A g-1 ) of VN/CNP-10


Fig. 8 Comparisons of (a )CV, (b )galvanostatic charge–discharge curves, (c )complex-plane impedance plot, and (d) cycle life of VN/CNPs (scan rate = 10 mV s-1 , current density = 1Ag-1 , 2 M KOH aqueous solution)


Fig. 9 Comparisons of (a )CV, (b) galvanostatic charge–discharge, and (c )complex-plane impedance plots of VN/CNP-10-20, VN/CNP-10-40, and VN/CNP-10-70 (scan rate = 10 mV s-1 , current density = 1Ag-1 , 2 M KOH aqueous solution)


Fig. 10 (a )CV, and (b) galvanostatic charge–discharge curves of the hybrid supercapacitor. (c) Ragone plots of the VN/CNP symmetric supercapacitor, and the values reported for other SC devices for comparison [25, 57–59]. (d )Green LED was powered by the tandem VN/CNPSSCs. (scan rate = 10 mV s-1 , current density = 1A g-1 , 2 M KOH aqueous solution)



电化学储能虚拟专辑
---Nano-Micro Letters

本期虚拟专辑主要介绍Nano-Micro Letters近两年在电化学储能领域(包括锂离子电池和超级电容器)的9篇代表性论文,敬请阅读并下载(免费),并欢迎投稿。

 

代表性论文:

 

1. 通过WO3纳米结构调控提高其锂电池阳极电化学性能,链接

 

2. 导电介质(粒状乙炔黑/碳纳米管)和阳极材料(Fe3O4)形貌对电化学储锂电性能的影响研究,链接

 

3. 溶液法热剥离温度对制备石墨烯纳米片形貌及超电容性能影响研究,链接

 

4. 多孔Zn-Sn-O纳米立方的简易合成及电化学储锂性能研究,链接

 

5. 空心碳球/MnO2纳米片复合材料的水热合成及多孔电化学性能,链接

6. 热解法制备新型氮化钒(VN/多孔碳复合纳米颗粒并用于对称超级电容器阳极材料,链接

7. 溶剂热+电沉积合成Co3O4@PPy核壳复合纳米片阵列用于高性能超级电容器电极材料,链接

 

8.一步无模板电化学沉积方法制备Mn3O4纳米结构用于超级电容器电极材料,链接

 

9. 基于纸质基体的铅笔画-沉积聚吡咯方法制备高性能固态超级电容器,链接



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