Zn掺杂Co9S8纳米材料的制备及其在超级电容器和电催化析氢中的应用
Zn-Doped Co9S8 Nanomaterials: Preparation and Application for Supercapacitor and Hydrogen Evolution Reaction of Electrocatalysis
作者单位E-mail
于海峰 洛阳理工学院环境工程与化学学院, 洛阳 471023  
王芳 洛阳理工学院环境工程与化学学院, 洛阳 471023
北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室, 北京 100029 
wangfang1116@163.com 
冯婷 塔里木大学生命科学学院, 阿拉尔 843300  
刘少兵 洛阳理工学院环境工程与化学学院, 洛阳 471023  
马福贵 塔里木大学生命科学学院, 阿拉尔 843300  
杨孟新 塔里木大学生命科学学院, 阿拉尔 843300  
梁鹏举 塔里木大学生命科学学院, 阿拉尔 843300 lpjltx1984@163.com 
摘要: 采用原位溶剂热生长法设计合成了锌掺杂Co9S8纳米颗粒。各种表征技术和性能测试结果表明:锌掺杂Co9S8纳米颗粒的孔尺寸为18 nm,比表面积为23 m2·g-1;同时微量的锌掺杂显著增强了Co9S8的电催化析氢(HER)活性及电容器性能。在HER性能测试中,当电流密度为10 mA·cm-2时电位为-361 mV,电流密度最高可达38.26 mA·cm-2,且具有优异的循环稳定性。同时在电容器性能测试中具有较高的比电容,当电流密度为1 A·g-1时,质量比电容和面积比电容分别为235.48 F·g-1和812.4 mF·cm-2
关键词: 掺杂  Co9S8  纳米颗粒  析氢性能  超级电容器  能源转化
基金项目: 国家自然科学基金项目(No.21865027)、北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室开放课题(No.oic-201801008)、河南省自然科学基金(No.162300410196)和洛阳理工学院高层次人才启动基金项目(No.21010621)资助。
Abstract: Herein, Zn-doped Co9S8 nanoparticles were synthesized via an in situ solvothermal growth method. These particles have a pore size of 18 nm and specific surface area of 23 m2·g-1. A series of performance tests showed that microscale Zn doping significantly improved the catalytic activity and capacitor performance of Co9S8. In HER performance tests, Zn-doped Co9S8 exhibited a lower potential of -361 mV at the current density of 10 mA·cm-2 and the highest current density up to 38.26 mA·cm-2, excellent cycling stability as well. In capacitor performance tests, Zndoped Co9S8 showed pretty high specific capacitance with mass and area specific capacitances of 235.48 F·g-1 and 812.4 mF·cm-2 respectively at a current density of 1 A·g-1.
Keywords: doping  Co9S8  nanoparticles  HER performance  supercapacitors  energy conversion
投稿时间:2019-10-17 修订日期:2020-04-24
摘要点击次数:  1416
全文下载次数:  517
于海峰,王芳,冯婷,刘少兵,马福贵,杨孟新,梁鹏举.Zn掺杂Co9S8纳米材料的制备及其在超级电容器和电催化析氢中的应用[J].无机化学学报,2020,36(7):1318-1326.
查看全文  查看/发表评论  下载PDF阅读器
Support information: