Co8FeS8/氮掺杂石墨烯的制备及其超级电容性能

巩鹏妮，弓巧娟，赵晓燕，范嘉敏

(1.山西大学化学化工学院，山西 太原 030006；2.运城学院应用化学系，山西 运城 044000；3.山西师范大学化学与材料科学学院，山西 临汾 041000)

近年来，随着世界能源需求的激增，对可再生能源和电力资源的需求与日俱增。超级电容器是介于电池与传统电容器之间的一种新型储能装置，具有高功率密度、充放电速度快以及循环寿命长等优点[1]。电极材料是超级电容器的重要组成之一，决定着超级电容器的性能。在过渡金属化合物材料中，Co、Ni、Fe、Mn等金属的氧/硫化物具有理论电容高、经济环保等优势，被广泛研究[2]。

钴铁硫化物作为超级电容器电极材料具有高导电性、多氧化态以及低制造成本等优点[3]。石墨烯具有比表面积大、导电性好、易功能化、机械强度高、结构灵活、热化学稳定性高等优点，是各种含碳材料中较理想的支撑材料[4]。通过氧化石墨烯与过渡金属硫化物复合来增强电化学性能和循环稳定性，已成为一个重要的研究领域。

本文以硝酸铁、硝酸钴为前驱体，通过水热反应和高温煅烧，制备出Co8FeS8/氮掺杂石墨烯。在三电极体系下，通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试对其作为超级电容器电极材料的电化学性能进行研究。

1 实验

1.1 Co8FeS8/氮掺杂石墨烯的制备

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)[5]。将0.582 g六水合硝酸钴(上海阿拉丁生化科技股份有限公司，AR)、0.404 g六水合硝酸铁(上海阿拉丁生化科技股份有限公司，AR)和1.08 g九水合硫化钠(上海阿拉丁生化……