硅基底铜基材料电极制备及其储能特性研究

作     者：张文磊 王伟恒 柴宸宇 孙永娇 胡杰 李刚 ZHANG Wenlei;WANG Weiheng;CHAI Chenyu;SUN Yongjiao;HU Jie;LI Gang

作者机构：太原理工大学信息与计算机学院微纳系统研究中心山西晋中030600 太原理工大学材料科学与工程学院能源革命创新研究院太原030024 

出 版 物：《太原理工大学学报》 (Journal of Taiyuan University of Technology)

年 卷 期：2023年第54卷第4期

页      面：655-662页

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金资助项目(52005363)。 

主　　题：硫化铜 氢氧化铜 硅基底 超级电容器 储能特性 

摘      要：【目的】以过渡金属氧化物、硫化物、氢氧化物为代表的赝电容材料由于其良好的比电容容值、高功率密度和低成本等优势,被广泛用于宏观常规超级电容器的电极中。然而,当前对于过渡金属电极的研究多采用非常温下合成,辅以导电剂、粘合剂固定的加工工艺,制约了其在以硅基底为主的微型超级电容器(micro-supercapacitor,MSC)中的应用。【方法】在硅基底上沉积了钛集流体和铜薄膜,通过兼容微加工工艺的常温原位氧化法制备了氢氧化铜纳米线,并进一步通过浸泡硫化钠溶液实现了原位硫化。【结论】测试结果表明,在1 mA/cm^(2)的电流密度下,硅基底硫化铜的比电容为166.98 mF/cm^(2),较氢氧化铜电极提升了6.68倍,500次充放电循环后电容保持率为74.2%,展现了其在硅基微型超级电容器方面广阔的应用前景。