分子辅助制备富含高价态Co3+的三维蜂窝状钴硫化物网络结构用于高性能固态不对称超级电容器(英文)

作者：王海燕; 杨瑛; 李擎昊; 陆雯; 宁吉强; 钟依均; 张子旸; 胡勇^*

来源：Science China-Materials, 2021, 64(04): 840-851.

• Co_xS_y
• triethanolamine-assisted self-templating strategy
• high-valence Co~(3+)
• 3D network
• solid-state asymmetric supercapacitors

过渡金属氧化态调控工程是一种很有前景的改善电极材料的氧化还原活性、增加活性位点的策略.本文提出了一种简单的三乙醇胺辅助自模板法,制备了一种由交错钴硫化物纳米片(CoxSy-T NSs)组装而成的独特的三维蜂窝状网络结构.有趣的是,我们首次发现在该体系中,三乙醇胺可以有效地增加目标产物中的高价态Co3+的比例. CoxSy-T NSs电极具有高含量的Co3+和三维网络结构,使得其在5 A g-1的电流密度下表现出351 mA h g-1(2635 F g-1)的最大比容量和优异的循环稳定性.此外,由CoxSy-T NSs和活性炭(AC)电极组装的固态不对称超级电容器在0.81 kW kg-1功率密度下展现出81.62 W h kg-1的高能量密度和卓越的长周期循环稳定性, 7000次循环后仍有96.2%的容量保持率.该结果证明同时调控高价态的金属物种并构筑三维网络结构是一种简单而有效的制备用于能源存储与转换的高活性电极材料的策略.