引入Mo/W优化形貌并构建异质结构提高NiCoP作为混合电容器电极的电化学性能（英文）

作者：宗泉^*; 陶代文; 杨辉; 詹建辉; 刘雄; 王疆瑛; 张启龙^*; 曹国忠^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(05): 1195-1206.

过渡金属磷化物具有高电导率和高电化学活性,是一类新兴的混合电容器电极材料.然而制备具有快速反应动力学和稳定结构的过渡金属磷化物仍然是一大挑战.本文将Mo或W引入到Ni CoP中,得到具有三维开放结构的纳米阵列和优化电子结构的异质结构.相比于NiCo P纳米阵列, Ni-Co-Mo-P或Ni-Co-W-P纳米阵列具有更大的比表面积和更多的空隙,这种独特的结构不仅有助于电解液的渗透,还可以缓解氧化还原过程中的体积变化.密度泛函理论计算结果显示引入高价Mo或W元素形成异质结构提高了材料的本征电导率,加快了反应动力学. Ni-Co-Mo-P纳米阵列在2 m A c m-2的电流密度下表现出4.08 C cm-2(703 C g-1)的高面积比容量;在30 m A cm-2下,比容量还能保持在3.25 C cm-2.此外, Ni-Co-Mo-P纳米阵列与活性炭组装成的水系混合超级电容器表现出800 W kg-1的高能量密度.本研究为高性能过渡金属磷化物基电极材料的设计拓宽了思路,有助于促进其在混合电容器中的应用.

• 单位
  中国计量大学; 硅材料国家重点实验室; 浙江大学