近日，青岛科技大学材料学院李镇江教授团队在超级电容器电极材料研究领域取得新的研究成果，在Science China Materials发表名为“Engineering semicoherent interface with O-Fe-Se coordination for boosting the capacity and rate capability of a battery-type supercapacitor anode”的论文。材料学院李镇江教授及赵健副教授为通讯作者，青岛科技大学为唯一通讯单位。
青岛科技大学材料学院李镇江教授团队构建了一种具有半共格异质界面特性的Fe2O3/FeSe2纳米结构作为先进的阳极材料，这种特殊的异质界面不仅能自发产生较强的内建电场, 从而提高电子传递速率和OH−离子的吸附能力; 还可使得活性物质与OH−之间发生更多的氧化还原反应, 并且使该反应体系更容易进行. 基于上述优势, 所制备出的阳极材料的最大比容量为199.2 mA h g-1, 并且在10 A g-1下仍能保持105.8 mA h g-1. 经历5000次循环后, 其比容量可维持初始值的90.2%. 此外, 以Fe2O3/FeSe2作为阳极组装的非对称超级电容器在0.8 kW kg-1时的能量密度为52.55 Wh kg-1，即使经历15,000次循环, 该器件还能维持初始容量的91.2%. 该成果为设计大容量和高倍率性能的电池型超级电容器阳极材料提供了一种创新性的策略。
图1. Fe2O3/FeSe2电极材料制备流程图
图2. Fe2O3/FeSe2电极材料形貌
图3. Fe2O3/FeSe2电极材料表征
图4. Fe2O3/FeSe2电极材料电化学性能
图5. ASC器件电化学性能
以上工作得到了国家自然科学基金、泰山学者计划、山东省自然科学基金重大基础项目及山东省重点研发计划等项目的资助。
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Song, J., Liu, T., He, Y. et al. Engineering semicoherent interface with O-Fe-Se coordination for boosting the capacity and rate capability of a battery-type supercapacitor anode. Sci. China Mater. (2023). https://doi.org/10.1007/s40843-022-2330-6