本文采用簡便、重復(fù)性好的一步化學(xué)氣相沉積(CVD)方法，成功地在鎳泡沫上合成了蟲狀Ni
3S
2和Ni
3S
2-RGO雜化物。本文證明了Ni
3S
2和Ni
3S
2-RGO雜化物可以直接在儲能裝置的集電器上生長，而不需要使用任何粘合劑，這為該材料的大規(guī)模生產(chǎn)提供了前景。本文研究了CVD生長的Ni
3S
2及其不同濃度RGO雜化物的贗電容儲能性能。0.5mg GO的Ni
3S
2-RGO雜化物在1mA cm
-2的電流密度下顯示出1.4F cm
-2的最大面比電容(在1 Ag
-1的電流密度下約為1124 Fg
-1)。與純Ni
3S
2相比，Ni
3S
2-RGO具有更高的超級電容性能，主要是由于其具有高的比表面積和導(dǎo)電性。電化學(xué)阻抗光譜分析表明，與純Ni
3S
2相比，Ni
3S
2-RGO可增強(qiáng)電荷轉(zhuǎn)移特性。此外，密度泛函理論(DFT)模擬推斷，C p軌道和Ni d軌道之間的強(qiáng)雜化導(dǎo)致電化學(xué)性能和態(tài)密度(DOS)的增強(qiáng)，是提高Ni
3S
2-RGO雜化物電荷存儲性能的關(guān)鍵。
Fig. 1. Ni
3S
2樣品的 (a)低，(b)高倍的FESEM圖。Ni
3S
2/RGO的(c) 高，(d)低倍FESEM圖。
Fig. 2. (a) Ni
3S
2和Ni
3S
2/RGO樣品的XRD圖。(b) Ni
3S
2/RGO樣品的拉曼光譜，(c) Ni
3S
2/RGO樣品的XPS圖。(d) Ni，(e) S和(f) C的高分辨率XPS譜。
Fig. 3. Ni
3S
2/RGO (0.5mg GO)樣品在6M KOH中以不同掃描速率的的(a)CV曲線和(c)CD曲線，(b)樣品在6M KOH中2mVs
-1的CV曲線比較，(d)比電容隨電流密度的變化，(e)Ni
3S
2和Ni
3S
2/RGO的Nyquist 圖。
Fig. 4. 沿對稱點(diǎn)(左)的Ni
3S
2帶結(jié)構(gòu)，綠線表示Ni
3S
2的費(fèi)米能級和晶體結(jié)構(gòu)。藍(lán)色和黃色球體代表鎳(Ni)和硫(S)原子(右)。
Fig. 5. (a)Ni
3S
2 (下圖)的表面(111)和Ni
3S
2 (上圖)的RGO+ (111)表面的總密度，不同的費(fèi)米能級以品紅色虛線表示，(b)Ni
3S
2 (藍(lán)線)的(111)表面和Ni
3S
2 (綠板)RGO+ (111)表面的量子電容(QC)隨電極電位的變化。
Fig. 6. Ni
3S
2 (111) +?RGO表面中Ni
3S
2 (111)，Ni
3S
2 (111)?+?RGO和C原子的部分Ni原子的態(tài)密度。
相關(guān)研究成果于2019年由賈恩大學(xué)納米與材料科學(xué)中心Chandra Sekhar Rout課題組，發(fā)表在Applied Surface Science (https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.143789 )上。原文：An experimental and computational study of enhanced charge storage capacity of chemical vapor deposited Ni
3S
2-reduced graphene oxide hybrids
