1.6 硫化钴的研究进展

近来，对过渡金属硫化物的开发进行了重大的研究，被认为是新型的赝电容器的重要电极材料[16]。由于硫的电负性较低，过渡金属硫化物通常具有比其氧化物对应物更高的导电性，因此有助于电子的快速传输。其中，钴硫化物（如 Co9S8、CoS、Co3S4、Co4S3 和 CoS2）已经引起了极大的研究兴趣，并且在假电容器以及锂离子电池，染料敏化太阳能等许多领域中表现出优异的电化学性能细胞，催化剂[17]。迄今为止，在用于假电容器的各种形态的纳米结构硫化钴（如 CoS 纳米线，3D 花状 CoS 分层结构，Co9S8 纳米管，CoS2 八面体和 CoS2 中空球体等）的合成中已经取得了巨大的成功[18]。然而，由于钴硫化物的机械不稳定性和低导电性，其电化学性能尤其是循环稳定性和速率性能仍然不能令人满意。因此，为了提高钴硫化物的电化学性能，还需要付出很大的努力。

为了解决这个问题，进一步提高金属氧化物/硫化物的电化学性能的一个有效策略是用碳基材料构建纳米复合材料[19]。其中，由于导电性高，表面积大，柔性好，石墨烯已被广泛用作先进的支撑材料[20]。例如，石墨烯包裹的蜂窝状 MnO2 纳米球在 0.5 A·g-1 时表现出高达 210 F·g-1 的增强的电容性能[21]。氧化还原氧化还原 NiO 复合材料具有高比电容 770 F·g-1，具有增强的能力[22]。然而，一个主要缺点是由于各个石墨烯片之间的范德华相互作用，二维石墨烯片材往往会重新排列。在以前的工作中，报道了独特的石墨烯氧化物纳米纤维（GONF）可以用作良好的支撑材料，可以组合来自石墨烯和碳纳米纤维（CNF）的结构优点[23]。在这方面，采用 GONF 作为构建 rGONF / CoS2纳米复合材料的支撑材料将是有意义的。基于上述考虑和启示，他们在工作中，展示了一种合成 rGONF / CoS2 纳米复合材料的简便方法，并研究了其对电容器的电化学性能。令人印象深刻的是，与裸露的 CoS2 纳米颗粒相比，合成的 rGONF / CoS2 纳米复合材料表现出大大增强的电化学性能。此外，制造了基于作为阴极的 rGONF / CoS2 纳米复合物和作为阳极的活性炭（AC）的不对称超级电容器（ASC），其表现出显着的能量密度和高功率密度。

1.7 本课题研究的目的、意义和内容

1.7.1 本课题研究的目的、意义

电化学电容器是公认的最具发展潜力的储能器件之一，它不仅拥有较高的能量密度和功率密度，而且它还具有成本低、寿命长等优点。而影响电化学电容器性能最重要的一个因素就是电极材料的质量。研发高性能的电化学电容器的重要途径是开发电化学综合性质优良的纳米电极材料。近几年，硫化钴被广泛应用到电化学电容器电极材料上，因为其具有较大的理论比容量。

本论文选用简单的一步水热合成法，希望得到一种简便的合成方法制备高性能的电化学电容器电极材料。

1.7.2 本课题研究的内容

探究基于硫化钴超级电容器电极材料的结构和形貌，分析和比较不同测试条件下，硫化钴电极材料的电化学性能。

（1）利用水热法作用的合成原理，合成硫化钴材料，并制备基于硫化钴的超级电容器电极材料；

（2）对基于硫化钴超级电容器电极材料的结构和形貌进行表征；

（3）对基于硫化钴的超级电容器