1.课题来源：本课题来自于广东省科技计划项目，资助方为广东省科技厅。

    2.课题背景：能源短缺和环境恶化是当今社会普遍关注的问题，寻找清洁能源和可再生能源已经成为世界各国共同关心的话题。超级电容器就是其中一种。超级电容器是一种介于传统电容器和电池之间的新型储能器件， 具有高功率、长寿命、无污染等优点。超级电容器已列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006~2020), 成为能源领域中前沿技术之一,也被写入广东省战略性新兴产业关键技术和珠三角地区改革发展规划。由于众多的优点，超级电容器成为了非常有竞争力的新型储能装置。 影响超级电容器性能的因素较多，其中超级电容器电极材料对其性能具有重要的影响。对超级电容器电极材料的研究开发一直都是最前沿阵地。通常研究的电极材料主要分为三大类：碳材料、金属氧化物，氮化物，硫化物和导电高分子聚合物材料等。 在诸多的电极材料中，硫化钴镍是一类新型的具有重要潜在应用价值的电极材料。其理论比容超过钴酸镍。实现电极材料的形貌、尺寸、结构、组成的设计， 尤其是尺寸和结构的有效设计和可控合成是提高超级电容器储能性能的关键因素。因此，在本项目中，我们考场了硫化钴镍为基础的超级电容器电极材料的设计和制备。

    3.技术原理及性能指标：本项目采用水热方法制备廉价的过渡金属硫化物电极材料，属于赝电容电极材料。其工作原理是通过发生在电极材料内部和近表面的快速、可逆的氧 化还原反应来存储能量。充电时，电解质离子在外加 电场的作用下从溶液中向电极材料表面扩散，同时电极的电活性物质与电解质离子发 生氧化还原反应，这样电荷就储存在了电极中，此时电能转化成了化学能而被储存起。放电时，进入到电极活性材料中的电解质离子通过可逆的电化学反应重新回到电解液中，同时所产生的电荷通过外部回路而释放出来，此时化学能就转化成了电能。其中NiCo2S4-LDH/CFP具有最佳的电容性能。在超高的电流密度为50 mA cm-2条件下，样品的比电容分别为 仍然具有500 C g-1，而且具有较好的倍率性能，在较大的电流密度30 mA cm-2条件下样品的循环5000圈，其比电容可以保持111.1%。上述性能指标，使得该材料具有快速充放电的潜力。

    4.技术的创造性与先进性：本项目采用水热合成方法制备了系列硫化钴镍电极活性材料，探讨了硫化钴镍的组成、形貌和其超级电容性能之间的关系，研制出了经济可行的、高比容、高功率密度和长寿命的超级电容器电极材料。具体内容包括：以NixCo3-xS4/CFC为研究对象，可控制备了不同钴镍比例的复合化合物，研究了金属元素比例对其结构和性能的影响，结果表明理论摩尔比Ni:Co=1.5:1.5的样品具有最高比电容性能（在10mA•cm-2下6.47 F•cm-2）；通过水热条件在碳纤维纸（CFP）上可控制备了两种类型的NiCo2S4纳米芽和纳米网格形貌，研究了形貌对超级电容性能的影响，其中纳米网格结构的NiCo2S4具有较高的比电容(在2 mA/cm2下，为3.00 F/cm2或1250 F/g)和良好的倍率性能(77.8%，2~25 mA/cm2)；以NiCo2S4为研究对象，考察了常见商业碳载体对超级电容性能的影响，结果表明商业碳纸更加适合作为电极载体。采用水热法两步合成了三维花状的NiCo2S4-LDH/CFP，该复合材料具有优异的倍率性能和库伦效率，优异的循环稳定性，是潜在的优异超级电容器电极材料。    

    5.技术的成熟程度，适用范围和安全性：本项目技术已经完成实验室研究，下一步可以进入中试环节。本项目研究的成果适应于新能源行业，尤其是超级电容器相关企业。本项目开发的制备电极材料的技术，属于常规的水热反应，环境安全。

     6.应用情况及存在的问题：本项目为应用基础研究项目，项目获得授权发明专利3件，我们将积极与相关企业联系，力图将科技成果产业化。同时我们也将于相关企业合作开发新型的超级电容器电极材料。