SCMs|高性能水系非对称超级电容器：碳布上生长的开裂树皮状纳米结构

近日，兰州大学栗军帅教授和李亚丽副教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，报道了一种高性能的自支撑超级电容器电极。通过一步水热工艺和随后的简单电化学处理，在碳布上制备了具有开裂树皮形状的镍-钴-锰三元金属硫化物(NiCoMnS₄)纳米结构。

图1 碳布上制备了具有开裂树皮形状的镍-钴-锰三元金属硫化物(NiCoMnS₄)纳米结构的示意图。

该电极在1 A g^–1电流密度下，可实现高达2470.4 F g^–1的比容量，并展现出良好的倍率性能和循环稳定性。组装的基于活性炭//NiCoMnS₄构型的水系非对称超级电容器的电压窗口可达1.7 V；在850.1 W kg^–1功率密度下，获得了68.2 W h kg^–1的能量密度; 在4 A g^–1电流密度下，经过10,000次循环后，容量保持率达92.5%。

图2  组装的基于活性炭//NiCoMnS₄构型的水系非对称超级电容器的性能。

该电极材料制备方法简单且具有良好的储能性能，因此本研究对开发电化学性能良好的自支撑金属硫化物电极及相关高性能水系超级电容器具有重要的参考价值。

相关结果最近发表于Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1562-1。

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