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二维结构硫化铜-乙炔黑(CuS-AB)复合材料在超级电容器中的应用
张继宗，黄克靖*，刘彦明
信阳师范学院 化学化工学院 河南 信阳 464000
E-mail: keijinghuang@
超级电容器是一种介于普通电容器和二次电池之间快速充电/放电的储能器件，在军事以及民用上都有着广泛的应用。
近几年，迎来了科学界的研究热潮。
影响超级电容器性能的主要因素是电极材料，因而制备一种比表面积大、导电率高、可逆性好的电极材料成为了研究的重点。
二维材料具有良好的热导性、机械性和电性能超级电容器电极材料中较大的应用潜力。
本实验通过水热法将硫化铜(CuS)与乙炔黑(AB)聚合制备成为复合材料。
利用XRD、Raman、SEM等方式，对材料的组成和微观结构进行了表征。
将CuS-AB、炭黑、PTFE按照质量比为75:15:10的比例混合，并研磨均匀，涂于泡沫镍的表面，作为工作电极，测试其电化学性能。
结果表明， CuS-AB复合材料的电化学性能远高于单独的CuS和AB。
在6 mol/L的KOH电解液中，CuS-AB表现出法拉第准电容的性质，在1 A/g的电流密度下，其比电容高达2991.3 F/g。
另外，CuS-AB也表现出良好的循环稳定性，循环充放电600圈后，比电容仍保持初始值的84.1%。
图1 A) CuS的SEM图；B) CuS-AB的SEM图；C) CuS-AB的计时电位图；D) CuS-AB的循环
充放电图
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《Co3O4及其复合材料的制备与在超级电容器中的应用研究》一、引言随着社会对能源的需求和环境的压力，新型能源储存技术正在逐渐崭露头角。
超级电容器作为一种新兴的储能器件，具有高功率密度、快速充放电等优点，被广泛应用于电动汽车、混合动力汽车、风能、太阳能等众多领域。
Co3O4作为一种重要的电极材料，因其高理论比电容和良好的循环稳定性，在超级电容器中具有广泛的应用前景。
本文旨在研究Co3O4及其复合材料的制备方法，并探讨其在超级电容器中的应用。
二、Co3O4及其复合材料的制备1. Co3O4的制备Co3O4的制备方法主要有热分解法、溶胶凝胶法、共沉淀法等。
其中，共沉淀法因其操作简便、成本低廉等优点被广泛应用。
具体步骤为：将钴盐溶液与碱性溶液混合，通过调节pH值使钴离子沉淀为Co(OH)2，再经过高温煅烧得到Co3O4。
2. Co3O4复合材料的制备为了提高Co3O4的电化学性能，常将其与其他材料进行复合。
如碳材料（如石墨烯、碳纳米管等）、金属氧化物（如SnO2、TiO2等）等。
这些复合材料可以通过溶胶凝胶法、水热法、化学气相沉积法等方法进行制备。
三、Co3O4及其复合材料在超级电容器中的应用1. 超级电容器的原理与特点超级电容器是一种基于双电层电容和法拉第赝电容原理的储能器件。
其特点包括高功率密度、快速充放电、循环寿命长等。
电极材料是超级电容器的关键部分，直接决定了其性能。
2. Co3O4在超级电容器中的应用Co3O4具有高理论比电容和良好的循环稳定性，因此被广泛应用于超级电容器中。
然而，纯Co3O4的导电性能较差，影响了其在超级电容器中的实际应用。
因此，研究如何提高Co3O4的导电性能和电化学性能具有重要意义。
3. Co3O4复合材料在超级电容器中的应用通过将Co3O4与其他材料进行复合，可以有效地提高其导电性能和电化学性能。
如碳材料可以提供良好的导电网络和高的比表面积，从而提高Co3O4的利用率；金属氧化物则可以提供更多的法拉第反应活性位点，从而提高电容性能。
乙炔黑电极材料的双电层电容器制备与性能研究彭宝利（唐山学院中国唐山063020）摘要：利用乙炔黑为导电粉体，以PTFE为胶粘剂成功制备了具有较好充放电性能的多孔结构双电层电容器。
利用TEM测定了电极材料乙炔黑的粉末形貌，利用SEM测定了电极的表面形貌，利用充放电电路测定了电容器的充放电曲线。
研究结果表明，电极加工压力减小，小半径的孔洞所占比例下降，电极的实际使用表面积增大，比容量增高。
压力从48 Mpa下降到16 MPa，比容量增大17%。
压力大于48 MPa，压力对电极的有效面积影响不大。
胶粘剂含量下降，有效使用面积增大，电容器比容量提高。
胶粘剂从14％降低到6％，比容量增大46%。
压力增大导致电极的有效面积降低，电极上电荷密度提高，充电后的保持电压增大。
电解液浓度增大，通过影响极板电荷密度，充电保持电压也有所提高。
多孔电极的孔径分布，尤其是小孔径孔洞含量的增加直接影响了双电层电容器的充放电过程。
随制备压力增大，小孔量增加，初期放电缓慢，后期加速。
关键词：乙炔黑；PTFE，制备，双电层电容器中图分类号TM505Fabrication and properties of double-layer capacitor with acetylene blackelectrodePeng BaoliTangshan College, Tangshan，China 063020Abstract: Porous electric double-layer capacitors were prepared successfully with acetylene black and PTFE, where acetylene black was used as electrode precursor and PTFE as a binding.The acetylene powder and the electrode microstructure were measured by both TEM and SEM respectively. The charge-and-discharge curves were measured using a charge/discharge meter. In conclusion, the specific capacitance of the double-layer capacitors increased with the decrease in preparation pressure of the electrode due to increasing both the proportion of the effective micro-pores and the available surface. As the preparation pressure decreased from 48Mpa to 16Mpa, 17% of the specific capacitance was increased. However, when the pressure was above 48Mpa, the capacitance had almost no change with decreasing preparation pressure because the pressure affected hardly on available surface. Moreover, the specific capacitance increased with decreasing PTFE binding due to the increase in available surface. 46% of the specific capacitance was actively ascended as PTFE decreased from 14% to 6%. In addition, the charge density increased, hence the chargeable voltage increased with the increase in available surface because of high preparation pressure. Likewise, the charge density might increase and the chargeable voltage then increased with the increase in concentration of the electrolyte. Both the charge and the discharge behaviors of the double-layer capacitor were directly related to both the distribution and size of electrode pores. The capacitor discharge slowly first and then speedily while the proportion of the micro-pores increased with increasing preparation pressure.Key word: Acetylene Black, PTFE, Preparation, Double-Layer Capacitor一.前言双电层电容器（又叫电化学电容器，简称EC）是一种新兴的储能器件，其功率密度和能量密度介于传统电容器和电池之间[1]。
