Co-Fe普鲁士蓝/多壁碳纳米管复合材料的超电容性能

Co-Fe普鲁士蓝(CoPBA)是目前被广泛研究的超级电容器正极材料,其比电容高循环性能好,但低导电性和较差的倍率性能限制了其在超级电容器中的应用.为了提高CoPBA的导电性和电化学性能,本文以Co-glycerate为前驱体,采用牺牲模板法制备了 Co-Fe普鲁士蓝/多壁碳纳米管(CoPBA/MWCNT)复合材料,利用XRD、SEM和FTIR等对复合材料的结构和形貌进行表征,使用电化学工作站在三电极体系和非对称超级电容器中测定了复合材料的电化学性能.实验结果表明:采用牺牲模板法成功合成出形貌较好的球状复合材料,以中性溶液Na2SO4为电解液,测得在1 A/g的电流密度下复合材料的质量比电容达到391.5 F/g.在10 A/g的高电流密度下比电容达到312.6 F/g,为1 A/g时的79.8％.利用软件模拟得出电荷转移电阻由3.9 Ω降低到1.1 Ω.以CoPBA/MWCNT为正极,以活性炭为负极制成非对称电容器,在功率密度为1092 W/kg时能量密度可达39.5 Wh/kg,5 000次循环后容量保持率为85.2％.采用牺牲模板法制备的CoPBA/MWCNT,其电容、导电性和倍率性能均有提高,并具有较高的实际应用价值.