本文采用简便、重复性好的一步化学气相沉积(CVD)方法，成功地在镍泡沫上合成了虫状Ni₃S₂和Ni₃S₂-RGO杂化物。本文证明了Ni₃S₂和Ni₃S₂-RGO杂化物可以直接在储能装置的集电器上生长，而不需要使用任何粘合剂，这为该材料的大规模生产提供了前景。本文研究了CVD生长的Ni₃S₂及其不同浓度RGO杂化物的赝电容储能性能。0.5mg GO的Ni₃S₂-RGO杂化物在1mA cm^-2的电流密度下显示出1.4F cm^-2的最大面比电容(在1 Ag^-1的电流密度下约为1124 Fg^-1)。与纯Ni₃S₂相比，Ni₃S₂-RGO具有更高的超级电容性能，主要是由于其具有高的比表面积和导电性。电化学阻抗光谱分析表明，与纯Ni₃S₂相比，Ni₃S₂-RGO可增强电荷转移特性。此外，密度泛函理论(DFT)模拟推断，C p轨道和Ni d轨道之间的强杂化导致电化学性能和态密度(DOS)的增强，是提高Ni₃S₂-RGO杂化物电荷存储性能的关键。

Fig. 1. Ni₃S₂样品的 (a)低，(b)高倍的FESEM图。Ni₃S₂/RGO的(c) 高，(d)低倍FESEM图。


Fig. 2. (a) Ni₃S₂和Ni₃S₂/RGO样品的XRD图。(b) Ni₃S₂/RGO样品的拉曼光谱，(c) Ni₃S₂/RGO样品的XPS图。(d) Ni，(e) S和(f) C的高分辨率XPS谱。


Fig. 3. Ni₃S₂/RGO (0.5mg GO)样品在6M KOH中以不同扫描速率的的(a)CV曲线和(c)CD曲线，(b)样品在6M KOH中2mVs^-1的CV曲线比较，(d)比电容随电流密度的变化，(e)Ni₃S₂和Ni₃S₂/RGO的Nyquist 图。


Fig. 4. 沿对称点(左)的Ni₃S₂带结构，绿线表示Ni₃S₂的费米能级和晶体结构。蓝色和黄色球体代表镍(Ni)和硫(S)原子(右)。


Fig. 5. (a)Ni₃S₂ (下图)的表面(111)和Ni₃S₂ (上图)的RGO+ (111)表面的总密度，不同的费米能级以品红色虚线表示，(b)Ni₃S₂ (蓝线)的(111)表面和Ni₃S₂ (绿板)RGO+ (111)表面的量子电容(QC)随电极电位的变化。


Fig. 6. Ni₃S₂ (111) + RGO表面中Ni₃S₂ (111)，Ni₃S₂ (111) + RGO和C原子的部分Ni原子的态密度。 
      相关研究成果于2019年由贾恩大学纳米与材料科学中心Chandra Sekhar Rout课题组，发表在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 Ni₃S₂-reduced graphene oxide hybrids