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碳包覆氮化钒/碳(VN/C)复合纳米材料的制备以及作为超级电容器电极的应用
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作者 高兆辉 唐茂勇 +1 位作者 迟建卫 章天歌 《材料导报》 2025年第19期26-32,共7页
以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)同时作为模板剂和碳源,通过碳化-氨解还原法成功制备了碳包覆氮化钒/碳(VN/C)复合纳米材料。研究结果表明,当NH_(4)VO_(3)与CTAB物质的量比为4∶1时,制备的VN/C4∶1复合材料具有最优结构:VN颗粒表面形成厚... 以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)同时作为模板剂和碳源,通过碳化-氨解还原法成功制备了碳包覆氮化钒/碳(VN/C)复合纳米材料。研究结果表明,当NH_(4)VO_(3)与CTAB物质的量比为4∶1时,制备的VN/C4∶1复合材料具有最优结构:VN颗粒表面形成厚度1~10 nm的均匀碳包覆层,比表面积达244 m^(2)/g,并富含2~6 nm的介孔。该复合材料兼具双电层电容特性和赝电容特性,在100 mA/g电流密度下展现出406.7 F/g的高比电容;即使电流密度大幅提升至5 A/g,比电容仍能保持281.4 F/g,表现出优异的倍率性能。进一步地,以VN/C4∶1为负极、NIO_(x)为正极组装成VN/C4∶1∥NIO_(x)非对称超级电容器。该器件最高比电容达118 F/g,在39.7 Wh/kg能量密度下,功率密度约为502 W/kg;当功率密度提升至3120 W/kg时,能量密度仍维持在21.5 Wh/kg。尤为突出的是,该非对称超级电容器展现出卓越的循环稳定性,经10000次充放电循环后,比电容保持率仍高达88.9%。 展开更多
关键词 包覆 氮化钒/(vn/c) 复合纳米材料 超级电容器 电极材料
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